Welche Art von „Himmelsschüssel“ kann in der Raumstation stationiert werden?

Das Wentian-Labor ist das erste wissenschaftliche Experimentiermodul der chinesischen Raumstation. Es ist mit wissenschaftlichen Einrichtungen wie einem Experimentierschrank für Lebensökologie, einem Experimentierschrank für Biotechnologie, einer wissenschaftlichen Handschuhbox und einem Tieftemperatur-Lagerschrank sowie einem Experimentierschrank für Wissenschaft mit variabler Schwerkraft ausgestattet.

Bruder Rong wird heute mit Ihnen über den Experimentierschrank zur Lebensökologie sprechen. Bereits im Juli 2022 wurde mit der Versuchseinheit für Reissamen und Arabidopsissamen begonnen. Dies ist zudem die weltweit erste Anbaustudie von Reis in der Raumstation „von Samen zu Samen“ über seinen gesamten Lebenszyklus.

Reis ist für etwa die Hälfte der Weltbevölkerung das Grundnahrungsmittel und die Erforschung des Reisanbaus im Weltraum ist von großer Bedeutung. Aber es gibt noch eine andere Nutzpflanze, die Sie vielleicht nicht so gut kennen: Arabidopsis thaliana, ein gewöhnliches Gras, das weder gegessen noch getragen werden kann und keinen großen wirtschaftlichen Wert hat. Was also ist so besonders daran, dass es als Forschungsobjekt für Weltraumexperimente ausgewählt wurde?

Arabidopsis thaliana, auch bekannt als Arabidopsis thaliana, Mausohr-Senf und Arabisches Gras, ist eine kleine blühende Pflanze, die in Europa, Zentralasien, Südwestasien und Nordafrika heimisch ist. Sie ist in der biologisch-experimentellen Gemeinschaft sehr berühmt und kann als die Fruchtfliege der Pflanzenwelt angesehen werden. Sie ist eine der beliebtesten Modellpflanzen für Wissenschaftler. Viele pflanzenwissenschaftliche Studien werden zunächst an Arabidopsis thaliana durchgeführt und dann auf andere Arten ausgeweitet.

Was ist eine Modellpflanze? Es hat einen kurzen Wachstumszyklus und ein kleines Genom, was es einfach macht, es zu untersuchen und störende Faktoren während der Forschung einfacher zu eliminieren. Dieser Anlagentyp kann als Modellanlage bezeichnet werden. Arabidopsis thaliana erfüllt alle oben genannten Bedingungen. Es wächst extrem schnell und kann einen Lebenszyklus in wenigen Wochen abschließen. Darüber hinaus handelt es sich um eine selbstbestäubende Pflanze, die für genetische Stabilität sorgen kann. Seine Individuen sind sehr klein, nehmen keinen Platz ein und können sich in großer Zahl vermehren; Der Aufbau der Pflanze ist sehr einfach, sodass sie leicht zu analysieren und zu beobachten ist und sie schlicht zu einem „auserwählten Gemüse des Himmels“ macht.

Und was ist mit Arabidopsis und im Weltraum angebautem Reis? Der im Weltraum lebende Reis ähnelt im Großen und Ganzen dem auf der Erde. Aufgrund der Mikrogravitation im Weltraum wachsen die Äste und Blätter in eine größere Bandbreite von Richtungen. Da die Samen der Pflanzen jedoch nicht nur gravitrop, sondern auch hydrotrop sind, wachsen die Wurzeln in Richtung des wasserreichen Bodens. Gleichzeitig ist das Phänomen des Wasserspritzens auf Reisblättern im Weltraum deutlicher zu erkennen. Der Wachstumszyklus der im Weltraum lebenden Arabidopsis unterscheidet sich erheblich von dem auf der Erde. Die Weltraumschmalwand wächst langsamer, überlebt aber länger.

Zahlreiche Flugexperimente haben gezeigt, dass die Weltraumumgebung einen erheblichen Einfluss auf die Wachstumsrichtung und den Entwicklungsprozess von Pflanzen hat. Beispielsweise gibt es aufgrund der fehlenden Schwerkraft keine Unterscheidung zwischen der Wachstumsrichtung der Wurzeln, Stängel und Blätter von Pflanzen nach oben und unten. Darüber hinaus treten auch Probleme wie verzögerte Blüte, erhöhte Wasserausscheidung, langsameres Wachstum und geringer Fruchtansatz sehr deutlich auf. Die Wissenschaftler wählten die Schlüsselgene aus, die die Blüte im Voraus steuern, und entwickelten durch die Kontrolle der Expressionsniveaus dieser Gene in den Pflanzen drei Arabidopsis-Typen mit unterschiedlichen Blütezeiten, nämlich Frühblüte, Normalblüte und Verzögerung der Blüte. Man hofft, durch vergleichende Studien ein tieferes Verständnis davon zu gewinnen, wie sich Umweltfaktoren im Weltraum, wie etwa die Mikrogravitation, auf die Blütenbildung von Pflanzen auswirken.
Wir haben bereits gesagt, dass die Menschheit in jeder Hinsicht Autarkie erreichen muss, wenn sie sich wirklich im Weltraum niederlassen möchte. Unterschätzen Sie diese unscheinbaren kleinen Gräser also nicht. Jeder kleine Schritt, den wir im Weltraumleben machen, ist für die Menschheit ein großer Schritt hin zu einem echten Weltraumleben.