p A mais recente missão de reabastecimento para a Estação Espacial Internacional entregou centenas de sementes ao laboratório de pesquisa espacial no domingo, 17 de dezembro para testar como as plantas crescem em um ambiente estressante de gravidade zero. p Este é o quarto experimento com plantas no espaço para o professor de botânica Simon Gilroy da Universidade de Wisconsin-Madison. Seu laboratório vai cultivar mudas idênticas na Terra durante o experimento de um mês para comparar seu crescimento com e sem gravidade. Os pesquisadores estão estudando como as plantas respondem a ambientes de baixo oxigênio criados por mudanças em como a água e o ar se comportam em gravidade zero.

p O novo equipamento permitirá que Gilroy cultive suas plantas sob as luzes da estação espacial pela primeira vez, fornecendo condições mais realistas em comparação com experimentos anteriores no escuro. Em outra estreia para a equipe de Gilroy, os astronautas vão tirar fotos de plantas vivas à medida que crescem usando microscópios na estação espacial.

p As sementes foram entregues à estação espacial por uma cápsula SpaceX Dragon lançada por um foguete Falcon reutilizado. Após o término do experimento financiado pela NASA, os astronautas aplicarão uma mistura fixadora para interromper o crescimento antes de congelar as plantas para transferi-las de volta para a Terra.

p Gilroy diz que a perda de gravidade tem efeitos surpreendentes em coisas normalmente mundanas, como como a água flui - ou não.

p "A água fica muito pegajosa na estação espacial. Então, se você foi nadar, iria apenas grudar na sua superfície, iria grudar na sua boca e você se afogaria, "diz Gilroy." E se você regar suas plantas, a água quer grudar na superfície das plantas e nas raízes, criando um ambiente de baixo teor de oxigênio. "

p A equipe de Gilroy recorre à Arabidopsis - uma pequena planta de mostarda comum na pesquisa de plantas - para responder às suas perguntas sobre o crescimento de plantas com gravidade zero. Em seu experimento atual, os pesquisadores estão cultivando Arabidopsis mutante que responde fortemente ao estresse de baixo oxigênio, pelo menos na Terra. Eles também estão cultivando plantas de Arabidopsis que eles projetaram para produzir proteínas fluorescentes em resposta à privação de oxigênio. As plantas fluorescentes serão fotografadas em órbita por astronautas no meio do experimento.

p "Isso nos dará um mapa de onde dentro da planta há estresse local de baixo oxigênio, "diz Gilroy.

p Diferentemente dos experimentos anteriores, as mudas de Arabidopsis serão cultivadas na luz. A atualização ocorre quando a equipe de Gilroy ganha acesso ao sistema "vegetariano", que foi usado em 2015 para cultivar alface para os astronautas comerem. O Veggie foi desenvolvido pela ORBITEC, com sede em Madison.

p Assim que as amostras estiverem seguras de volta à Terra, O laboratório de Gilroy irá comparar o padrão de expressão gênica de plantas cultivadas no espaço com suas contrapartes cultivadas na Terra. Eles também farão suas próprias imagens de outro marcador fluorescente para estresse. Em tudo, os dados permitirão aos pesquisadores perguntar se as plantas estão passando por algo semelhante à privação de oxigênio terrestre, ou tensões exclusivas para crescer no espaço.

p O experimento e os suprimentos da tripulação foram lançados em 15 de dezembro, após vários atrasos, com uma janela de lançamento de um único segundo. Para se preparar para o lançamento, Gilroy e sua equipe viajaram para o Centro Espacial Kennedy, na Flórida, para realizar vários testes de preparação de sementes em câmaras especiais. Então, vários dias antes da data de lançamento agendada, os pesquisadores voaram com sementes suficientes para lidar com seis lançamentos atrasados. Cada atraso que dura mais de dois dias exige que o experimento seja totalmente redefinido, caso contrário, as sementes podem germinar antes de chegarem ao espaço, estragando o experimento.

p À medida que experimentos de crescimento de plantas viajando no espaço como o de Gilroy continuam a se acumular, o que os biólogos aprenderam?

p "Acho que a maior coisa que temos é que as plantas crescem bem no espaço, "diz Gilroy, observando que no início da era espacial, mesmo isso não era garantido. UW-Madison tem uma longa história de tais experimentos, datado de 1967. "As plantas crescem bem o suficiente para, por exemplo, passam por um ciclo de vida inteiro. A questão é quão bem as plantas crescem. Ainda estamos no nível de descobrir se as questões no espaço são intrínsecas à biologia, ou se ainda não somos bons jardineiros espaciais. "

p "A agricultura humana vem acontecendo há dezenas de milhares de anos na terra, "diz Gilroy." E estamos bem no alvorecer da agricultura espacial. Simplesmente não fizemos o suficiente para saber quais são as maneiras corretas de fazer as coisas. "