Del polvo a la semilla: la historia del garbanzo lunar

Flor y semillas de garbanzo. El panel a) muestra la primera flor en LRS75 polinizado por HMA, y el panel b) muestra semillas en LRS75 polinizado por HMA.

La sostenibilidad alimentaria es una de las barreras más importantes para los viajes espaciales a largo plazo. Proporcionar recursos desde la Tierra no es rentable y las misiones de reabastecimiento no son capaces de satisfacer las necesidades de la vida a largo plazo en las condiciones del espacio profundo.

Las plantas en el espacio pueden proporcionar una fuente de nutrición y oxígeno, reduciendo la dependencia de alimentos enlatados, reduciendo las necesidades de reabastecimiento y extendiendo la duración de las misiones. Utilizando simulaciones del regolito lunar, estamos utilizando una nueva metodología para crear un medio de cultivo sostenible y productivo para respaldar el cultivo de cultivos hortícolas en la Luna.

Cicer arietinum, AMF y VC en la zona radicular. El garbanzo tiene una raíz principal de hasta 30 cm de largo con ramificaciones laterales. Una raíz que contiene HMA tiene una superficie ampliada que alcanza nutrientes que de otro modo serían inaccesibles y secuestra metales pesados ​​(HM) de la absorción. Una estructura radicular sin HMA tiene menos superficie, raíces más cortas y menos mecanismos de protección contra los HM. – biorxiv.org

Al implementar mecanismos microbianos de regeneración del suelo derivados de la tierra, aprovechamos la interacción entre los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) y los vermicomposts (VC) para crear una matriz LRS fértil. Estas enmiendas pueden secuestrar contaminantes tóxicos, mejorar la estructura del suelo y aumentar la tolerancia al estrés de las plantas. Hemos demostrado la capacidad de producir garbanzo (Cicer arietinum) en regolito lunar simulado enriquecido con HMA y VC en condiciones climáticas controladas.

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El día 13, hubo tasas de germinación del 100%. Los experimentos se clasifican como se muestra en la Figura 2. La mezcla para macetas muestra hojas más grandes y mayor ramificación, mientras que las plantas en las mezclas de simulación de regolito lunar muestran signos de morfología, con área foliar reducida, cantidad reducida de crecimiento de hojas y alturas de brotes más pequeñas. Además, los niveles de clorofila son más bajos en LRS100 (coloración amarillenta de las hojas). – biorxiv.org

Cultivamos garbanzos hasta obtener semillas en una mezcla que contenía un 75% de regolito lunar. Los resultados preliminares indican que un mayor contenido de LRS conduce a un aumento de las respuestas al estrés. Sin embargo, las plantas cultivadas en LRS 100% inoculadas con hongos micorrízicos arbusculares mostraron una extensión de la supervivencia de 2 semanas en promedio en comparación con las plantas no inoculadas. Este estudio proporciona, por primera vez, una base de referencia para la germinación de garbanzos en diferentes mezclas de LRS y VC, y beneficiará a estudios futuros a medida que la humanidad regrese a la Luna.

Jessica Atkin, Sarah Oliveira, Pedro dos Santos

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Astrobiología

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