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Erste Pflänzchen spriessen in jahrzehntealter Monderde

18.5.2022

Der erste Schritt zum Gewächshaus auf dem Mond ist getan: Forschern ist es gelungen, Pflanzen in Monderde wachsen zu lassen. Obwohl sich die Keimlinge in dem fremden Material sichtlich schwertaten, schafften sie es dennoch, zu spriessen.

Der letzte bemannte Flug zum Mond fand 1972 im Rahmen von Apollo 17 statt. Das Artemis-Programm der NASA soll in den 2020er Jahren endlich wieder Menschen auf den erdnahen Himmelskörper bringen. Eine Mondbasis ist geplant und jährliche bemannte Landungen. Eine wichtige Frage dabei ist, ob sich die Lebensbedingungen auf dem Erdtrabanten durch Bepflanzungen verbessern lassen.

Um zu testen, ob der Mondboden pflanzliches Leben beherbergen kann, zogen Anna-Lisa Paul, Stephen Elardo und Robert Ferl von der University of Florida Exemplare der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) in zwölf extraterrestrischen Bodenproben und veröffentlichten die Ergebnisse in der Fachzeitschrift «Nature Communications Biology». Die Proben stammten von den Apollo 11-, 12- und 17-Mondmissionen und bestanden aus Regolith. Bei regolithischem Material handelt es sich um eine Mischung aus zermahlenem Gestein und erstarrter Gesteinsschmelze. Die Forschenden untersuchten, ob sich Wachstum und Genexpression dieser Keimlinge von denen unterschieden, die in 16 Proben vulkanischer Asche von der Erde gewachsen waren. Die Asche hat eine ähnliche Partikelgröße und Mineralzusammensetzung wie Mondboden.

Das Team zeigte, dass das Wachstum für die Pflänzchen eine Herausforderung war: Die Mondregolith-Pflanzen entwickelten sich nur langsam und hatten mehr verkümmerte Wurzeln als die in Vulkanasche gewachsenen Exemplare. Ausserdem exprimierten sie Gene, die auf Ionenstress hinweisen – ähnlich wie Pflanzen auf Salz, Metalle und reaktive Sauerstoffspezies reagieren. Einige enthielten rötlich-schwarze Pigmente – Merkmale, die ebenfalls auf Pflanzenstress hindeuten. Ferl und seine Kollegen vermuten, dass die Einwirkung von kosmischer Strahlung und Sonnenwind auf den Mondboden sowie das Vorhandensein kleiner Eisenpartikel Stressreaktionen bei den Pflanzen auslösen und ihre Entwicklung beeinträchtigen.

Ihr Experiment zeigt, dass Mondboden zwar für den Pflanzenanbau und Experimente verwendet werden kann, aber das Wachstum nicht so gut unterstützt wie vulkanische Asche. Die Wechselwirkung zwischen Pflanzen und Mondregolith müsse laut den Autoren weiter untersucht werden, um den Trabanten eines Tages für die Bepflanzung nutzbar zu machen.

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Titelbild: Tyler Jones, UF/IFAS (Ausschnitt)

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