사상 처음으로 과학자들은 달 토양에서 식물을 싹을 틔웠습니다. 

지구 기후의 급격한 변화와 천연 자원의 고갈로 인해 다른 행성의 환경을 수정하여 인간이 살 수 있는 환경으로 만들려는 생각이 최근 주목을 받고 있습니다. 전체 행성을 테라포밍하는 데는 매우 오랜 시간이 걸리고 현재 기술로는 불가능하지만 플로리다 대학의 과학자들은 이를 향한 첫 걸음이 될 수 있는 획기적인 발견을 했습니다. 다른 행성을 거주 가능하게 만드는 것입니다.

처음으로 Anna-Lisa Paul, Stephen M. Elardo 및 Robert Ferl은 수십 년 전 아폴로 임무 중에 수집된 달 토양에서 식물을 재배할 수 있었습니다. 팀은 Communications Biology 저널에 연구 결과를 발표했습니다 .

NASA가 달 토양 샘플을 보내도록 설득하는 데 15년이 걸렸습니다. 

연구진은 15년 전부터 NASA에 달 샘플을 의뢰해 왔으며, 이미 달 토양을 모방한 샘플에서 식물을 키우는 데 성공했습니다. 그러나 지구에는 달 토양 샘플이 많지 않기 때문에 NASA는 계속해서 샘플을 거절했습니다.

그럼에도 불구하고 과학자들이 식물당 1그램의 토양 샘플만 필요한 방법을 개발한 후 미국 우주국은 마침내 2020년 말 그들의 요청을 승인 했습니다 . 인간을 다시 달에 착륙시키는 것을 목표로 합니다.

NASA 관리자인 Bill Nelson은 "이 연구는 달과 화성에서 발견된 자원을 사용하여 심우주에서 생활하고 활동하는 미래의 우주비행사를 위한 식량원을 개발해야 하기 때문에 NASA의 장기 인간 탐사 목표에 매우 중요합니다."라고 말했습니다. "이 근본적인 식물 성장 연구는 식물이 여기 지구상의 식량 부족 지역에서 스트레스가 많은 조건을 극복할 수 있는 방법을 이해하는 데 도움이 될 수 있는 농업 혁신을 풀기 위해 NASA가 어떻게 노력하고 있는지를 보여주는 핵심 사례이기도 합니다."

Anna-Lisa Paul과 그녀의 팀은 1969년에서 1972년 사이에 Apollo 11, 12 및 17호 임무 중에 수집된 12g의 달 토양을 받았습니다. 안경의 종류는 1969년 우주비행사들이 최초의 달 착륙에 성공한 후 처음으로 지구로 샘플을 가져온 이후로 철저히 연구되었습니다. 그러나 지구의 토양과 크게 다른 이 표토에서 식물이 자랄 수 있는지 여부는 지금까지 알려지지 않았습니다. 

연구팀은 실험을 위해 작은 플라스틱 우물에 1그램의 달 토양을 채우고 애기장대 씨앗을 달 표토에 넣었습니다. 그들은 또한 매일 약간의 물과 영양 용액을 토양에 추가했습니다. 달 토양이 다른 종류의 토양에 대해 어떻게 작용하는지 알아보기 위해 과학자들은 지구의 토양, 화산재 및 달 토양을 시뮬레이션하는 합성 물질에 씨앗을 심음으로써 통제 그룹을 만들었습니다.

과학자들은 Arabidopsis thaliana를 테스트 대상으로 선택했습니다. 왜냐하면 애기장대는 매우 쉽게 자라며 세계에서 가장 많이 연구된 식물 중 하나이기 때문입니다. 유라시아와 아프리카가 원산지인 이 작은 꽃식물은 실제로 먹을 수 있으며 겨자잎과 브로콜리의 친척입니다. 그러나 더 중요한 것은 식물 생물학 연구를 위한 모델 유기체이기 때문에 유전자 코드가 매핑되어 과학자들이 외계 토양이 식물 유전자 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사할 수 있었습니다. 또한 Arabidopsis thaliana는 국제우주정거장에서도 재배 되었기 때문에 이전의 우주 역사를 가지고 있습니다.

그 결과는 실제로 매우 유망하여 연구자들을 놀라게 했습니다. 이틀 후 모든 씨앗이 발아할 것이라고 예상하지는 않았지만 모든 씨앗이 발아했습니다.

“이틀 후에 싹이 나기 시작했어요!” 이 논문의 제1저자이자 플로리다 대학의 원예학 교수인 안나-리사 폴(Anna-Lisa Paul)은 말했다. “모든 것이 싹을 틔웠습니다. 우리가 얼마나 놀랐는지 말할 수 없습니다! 달 샘플이든 대조군이든 모든 식물은 약 6일까지 동일하게 보였습니다.”

새싹은 잘 자라나지만 월계토에 심은 새싹은 발버둥치는 기미를 보이기 시작했고 대조구의 새싹과는 확연히 다르게 자라는 것이 분명해졌다. 그들의 성장은 훨씬 더 느렸고 뿌리는 기절했으며 잎의 붉은 색소침착과 더불어 스트레스의 징후입니다.

식물이 꽃을 피우기 직전에 팀은 식물을 수확하고 갈아서 DNA 연구를 시작했습니다. 이것은 식물이 실제로 외래 토양의 영향을 받았으며 다른 적대적인 환경에서 자란 식물과 유사하게 반응한다는 것을 보여주었습니다.

흥미롭게도 어떤 달 샘플에 심었느냐에 따라 새싹의 성장에도 차이가 있었습니다. 그 이유는 아폴로 11호 미션에서 채취한 샘플이 아폴로 12호의 17개 샘플보다 혹독한 우주 환경에 더 많이 노출되었다는 것입니다.

"우주 식물"은 지구 토양에 심은 식물만큼 튼튼하지 않은 것으로 입증되었지만, 이 실험은 모든 기대치를 뛰어넘었으며 언젠가는 달에서 잠재적으로 식물이 자랄 수 있는 문을 열었습니다. 또한 과학자들이 우주 탐사에 대한 지식을 확장할 수 있는 많은 기회를 제공합니다.

연구원들은 달의 환경에서 자라는 식물이 실제로 토양을 어떻게 변화시킬 수 있는지 이해하기 위해 일련의 후속 연구를 수행하기를 바랍니다.