סיקור מקיף

לגדל צמחים זוהרים בחושך בתחנת החלל הבינלאומית

צמחים שהתווסף להם גן הגורם להם לזהור בעקה, גודלו בתחנת החלל ולמרבה הפלא – השורשים היו למטה והעלים למעלה למרות כוח המשיכה הזעיר

תודרנית לבנה בתוספת גן זוהר בתחנת החלל הבינלאומית - האור שיחק את תפקיד כוח המשיכה. צילום: נאס"א, מתוך המחקר של פול ועמיתיה
תודרנית לבנה בתוספת גן זוהר בתחנת החלל הבינלאומית – האור שיחק את תפקיד כוח המשיכה. צילום: נאס"א, מתוך המחקר של פול ועמיתיה

העולם משתנה. גזי החממה מצטברים באטמוספירה, הטמפרטורה הגלובלית נמצאת בעליה מתמדת. גובה פני הים עולה בהדרגה ככל שקרח הקטבים נסוג. צמחי מאכל צומחים כעת במקומות חדשים.

השאלה היא האם החיים יכולים להתאים את עצמם לשינוי?

מספר צמחים מהונדסים גנטית שגודלו במשך כשנתיים בתחנת החלל הבינלאומית עשויים לעזור לענות על שאלה זו.

"הסביבה שלנו על כדור הארץ משתנה, כך שאנו מבקשים לבחון כיצד צמחים מסתגלים לסביבה חדשה" אומרת אנה ליזה פול, ביולוגית מולקולארית מאוניברסיטת פלורידה. "טיסה בחלל נמצאת מחוץ לטווח הנסיון האבולוציוני של כל יצור חי. ללמוד כיצד צמחים מגיבים לסביבה הייחודית יכולים גם לספר לנו כיצד צמחים מגיבים לאתגרים חדשים על כדור הארץ."

סרטון הוידאו שפרסמה נאס"א בסדרת ScienceCast מתאר כיצד יכולים צמחים זוהרים בחושך לשרוד בחלל

פאול ועמיתה רוב פרל הם החוקרים הראשיים של ניסוי בתחנת החלל המכונה TAGES, Transgenic Arabidopsis Gene Expression System. בשנתיים האחרונות הם גידלו בתא צמיחה על גבי תחנת החלל הבינלאומית ערוגה של תודרנית לבנה (Arabidopsis thaliana) באמצעות מצלמות הם עקבו אחר קצב הגידול, תבנית השורשים ואחרי הזוהר הירוק המוזר.

"ביצענו שינוי גנטי של הצמח כך שיזהר כאשר הוא נמצא תחת עקה" מסבירה פול. "הדבר יכול לספר לנו המון כיצד התודרנית הלבנה מתאימה את עצמה לסביבה של כבידה זעירה."

ללמוד כיצד צמחים מתאימי עצמם למצב חדש חיוני למחקרי שינויי האקלים. במונחים של ביומסה כוללת על כדור הארץ, הצמחים עוברים את המסה הכוללת של היונקים פי אלף. הם מרכיב דומיננטי בביוספירה ומשחקים תפקיד מפתח במחזור הפחמן.

מדענים וחקלאים ביצעו ניסויים עם צמחים במשל מאות שנים, אך ברמה הבסיסית, המולקולרית, עוד הרבה בלתי ידוע. זו הסיבה מדוע פול ופרל חשפו אותם לעקות שונוות ובהם חום וקור, וכן לתנאי בצורת. מרבית עבודתם בוצעה על כדור הארץ, אך כמה מהניסויים ניתן היה לבצע רק בחלל.

"הסרת הכבידה מהמשוואה מגלה היבטים ייחודיים של גדילת תאים והתפתחות, שאיננו יכולים לגלות בכל דרך אחרת", אומר פרל. "תחנת החלל הבינלאומית היא מקום מצוין לעשות ניסוי כזה."

במאמר בכתב העת Plant Biology משווים פול ועמיתיה כיצד צמחים גדלים בחלל לעומת צמיחה על הקרקע. "ראינו כמה דברים שהפתיעו אותנו", מדווחת פול.

פול ופרל החדירו "גן סמן" זוהר לדנ"א של תודרנית שהופעל על ידי ההורמון הצמחי אוקסין. אוקסין הוא הורמון המפעיל את תגובת הצמחים לסביבתם. באמצעות צפיה בחלקים מהצמח באור, הם איתרו את פעולתו של ההורמון ברמה התאית מבלי לנתח את הצמחים.

"ציפינו למצוא אותות אוקסין בתאי חישת הכבידה בקצה השורשים. במקומו הופיע באיזור דמוי גזע בין השורשים והעלים (hypocotyl )", היא אומרת.

הפתעה גדולה יותר היתה ב'יכולת הנטיה' – אותה תבנית של תנועת השורשים שבקרקע על פני כדור הארץ מאפשרת להם לעקוף מחסומים כגון מקלות התקועים בקרקע או אבנים בחיפוש אחר מים וחומרי מזון. פול נזכרת כי היתה יחד עם רוב כאשר הגיעו התמונות מתחנת החלל. "האם השורשים האלה נוטים?" שאלה. התבנית הזו היתה שם למרות העדר הכבידה.

"זה היה די מרגש", היא אומרת. "זה משהו שחשבנו שמתרחש רק בנוכחות כוח המשיכה." השניים אומרים כי האור שימש כתחליף לכוח המשיכה ורמז לצמחים מה נמצא למעלה ומה למטה. "עם נורות בוהקות מלמעלה , שורשים גדלו לכיוון נפרד מהעלים, בדיוק כמו בכדור הארץ."

"התודרנית הלבנה הוכיחה יכולת התאמה מופלאה לסביבת החלל" מציין פרל.

הסיבה לכך עדיין אינה ברורה במלואה אבל הודות לניסוי Tages, נתונים ברמה התאית והגנטית זמינים למחקר עכשיו.

למחקר המדעי
לידיעה באתר נאס"א

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

10 תגובות

  1. אבי ב.

    אני יודע שהמאמר כאן הוא תירגום מאמר עתונאי של נאסא, כלומר לא אתה הוספת איזכור של התחממות גלובלית כנימוק להצדקת המחקר של צמחים בחלל. בדקתי את המאמר העתונאי באנגלית לפני שהגבתי, לא בדקתי את דברי החוקרים עצמם כי זה מסובך או לא אפשרי. אבל – – – יהיה מי שיהיה אחראי לאיזכור המוזר של התחממות גלובלית, העיתונאי של נאסא או החוקרים עצמם, מי שיזם את האיזכור המוזר מזלזל באינטליגנציה של הקוראים. אם מישהו רצה לתת נימוק להצדקת המחקר היה יכול למצוא נימוקים טובים יותר. דוגמא לנימוק טוב יותר הוא כוונה בעתיד להקים מושבה אנושית מחקרית מחוץ לכדור הארץ.

  2. בלי קשר לשאלה של דיוק בניבוי התחממות גלובלית. אין שום קשר בין גידול צמחים בחלל לבין התחממות גלובלית. לכן עצם האיזכור של התחממות גלובלית בתור פתיח למחקר על גידול צמחים בחלל נשמע, אם לאמר בעדינות, איזכור *מוזר מאוד*.

    אני מקווה שכוונת החוקרים לא הייתה לאמר: במקרה שכדור הארץ ישרף מחום או יוצף במי ים, הם מתכננים שהאנושות תעבור להתגורר בסביבת המגורים הנעימה של החלל החיצון, לכן המחקר בודק את האפשרות לגדל צמחי מזון בחלל.

  3. ניסים- אם רק מי שהיה מבין בתחום היה מדבר על זה (ואני לא מדבר כאן באינטרנט- אלא מול קהל מרובה)
    אז הרבה גם בצד שלך של הויכוח הרבה צריכים לשתוק ולא רק גבי אביטל שלמרות שחלק מהנקודות שלו לדעתי חשובות- הוא די בריאתן וכנראה קודם ירה את החץ ורק אז סימן את המטרה.
    – בקשר ל"התחממות"
    שוב- בהחלט אפשרי שהעשור האחרון יהיה בגדול הכי חם במאה – ועדיין שהתחממות תבלם-
    יש הבדל בין ערך – לנגזרת של הערך. ואתם אמורים לדעת את זה- מעטים טוענים שלא חם יחסית כרגע-
    הנקודה היא שרוב המודלים של המתריעים פשוט פיספסו את ההאטה הזאת.
    וזה אומר שהם לא כזה מבינים את האקלים ולכן צריך לקחת בערבון מוגבל את ההזהרות שלהם.

  4. אסף
    גבי אביטל הוא טמבל עם תעודות (ואין לו שום תעודה בתחום האקלים). לא הייתי מביא אותו לחיזוק שום טענה…..

  5. אני גם הרגשתי אי נוחות עם הפסקה הראשונה. אני לא מומחה אבל שמעתי הרצאה של ד"ר גבי אביטל על הנושא. כמו כן הקשר בין המשפטים קלוש. מה הקשר בין מצב האקלים, גובה פני הים וגידול צמחים? מאיפה בכלל הגיע המשפט "צמחי מאכל גדלים היום במקומות חדשים"? ובנוסף יש הרבה שגיאות כתיב לאורך הכתבה. "הסבחבה" "האקים"

  6. דויד:
    למה בדיוק ציפית?
    יש כמה אפשרויות:
    האחת היא זו שאבי נקט בה – לסתור את הטענה באמצעות העובדות.
    השנייה היא למחוק את התגובה המתלהמת.
    השלישית היא להתעלם ממנה.

    האפשרות השלישית היא הגרועה ביותר כי היא יוצרת את הרושם שהטענה המתלהמת נכונה.
    לכן לא נקטתי באפשרות זו גם לגבי תגובתך שמלבד התגרות חסרת בסיס אין בה כל תוכן.

    האפשרות השנייה נשמרת למקרים חמורים יותר.

    נותרה האפשרות הראשונה.

    בטענות על כך שכל השיחה חסרת השחר הזאת התפתחה אין לבוא בטענות אלא אל המתלהמים עצמם.

  7. חחח אבי תראה לו מה זה, זאת זירת אגרוף לא אתר תוכן בתחום המדע והטכנולוגיה

  8. כנראה שלא יעזרו העובדות, הרפובליקנים החליטו להתעקש על נתון, והם מתבססים על כך שאנשים לא יודעים סטטיסטיקה. מה אתם חושבים שאם תגידו שקר מיליון פעם הוא יהפוך לאמת? הרי העשור האחרון היה הכי חם בהסטוריה, על מה אתם מדברים?

  9. על המשפט הראשון הם משקרים. הפסקתי לקרוא כבר משם.
    'גזי החממה מצטברים באטמוספירה, הטמפרטורה הגלובלית נמצאת בעליה מתמדת'
    'גזי החממה' עלו ועולים, והטמפרטורה יציבה כבר 15 שנה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן