Российские ученые вырастили ячмень на "марсианской" почве
20.11.2025 09:00
Это исследование открывает новые перспективы для будущих миссий по колонизации Марса, где выращивание растений станет ключевым элементом обеспечения продовольственной безопасности. Для создания пригодной для роста среды специалисты добавили в искусственный грунт уникальную смесь микроорганизмов — десять различных штаммов бактерий и дрожжей. Эти микроорганизмы взаимодействуют между собой, способствуя выживанию и формированию питательного слоя, необходимого для развития растений, сообщили РИА Новости в пресс-службе ЮФУ.
Одной из главных проблем при культивировании растений в марсианских условиях является недостаток гумуса — сложной органической смеси, которая обычно присутствует в земной почве и служит источником питательных веществ для ростков. Именно поэтому введение полезных микроорганизмов позволяет имитировать естественные процессы образования гумуса, обеспечивая растения необходимыми элементами для роста. Такой подход не только способствует развитию сельского хозяйства в экстремальных условиях, но и помогает лучше понять механизмы взаимодействия растений и микробных сообществ в почве.Данные исследования имеют огромное значение для будущих космических экспедиций, поскольку успешное выращивание сельскохозяйственных культур на других планетах позволит значительно снизить зависимость от доставки продуктов с Земли. В дальнейшем ученые планируют расширить спектр изучаемых культур и оптимизировать состав микробных сообществ, чтобы максимально повысить эффективность роста растений в искусственных почвенных условиях. Этот проект демонстрирует, как современные биотехнологии могут стать ключом к освоению новых миров и обеспечению устойчивого развития человечества за пределами Земли.Восстановление плодородия почв — одна из ключевых задач современной экологии и агротехнологий, особенно в условиях деградации земель и изменения климата. Гумус, важнейший компонент плодородного слоя, образуется благодаря деятельности микроорганизмов, которые колонизируют безжизненные земли и преобразуют их в плодородный грунт. Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) подробно изучили этот процесс и выяснили, что марсианский реголит представляет собой экстремальный пример такой "безжизненной" почвы. В нем отсутствуют необходимые для растений питательные вещества, а высокое содержание солей металлов создает серьезные препятствия для роста растительности.Евгения Празднова, заведующая молодежной лабораторией "Молекулярная генетика микробных консорциумов" АБиМ ЮФУ, отметила, что заселение почв микроорганизмами, известное как биоремедиация, является эффективным методом восстановления почвенного покрова после природных катастроф, таких как пожары, а также после антропогенного загрязнения. Этот инновационный подход специалисты ЮФУ успешно применили к модельным марсианским почвам, используя грунт из пустыни Мохаве в качестве аналога марсианского реголита. Исследования показывают, что микробные сообщества способны адаптироваться к экстремальным условиям и постепенно улучшать качество почвы, что открывает перспективы для будущих космических миссий и колонизации Марса.Таким образом, изучение процессов формирования гумуса и биоремедиации не только помогает восстанавливать деградированные земли на Земле, но и расширяет наши знания о возможности создания плодородных почв в экстремальных условиях других планет. Продолжающиеся исследования в этой области могут привести к разработке новых биотехнологий, способных поддерживать жизнь в самых суровых средах, что имеет огромное значение для устойчивого развития человечества и освоения космоса.Современные исследования в области космического сельского хозяйства открывают новые горизонты для выращивания растений в экстремальных условиях, включая другие планеты. Учёные разработали инновационный метод создания искусственного марсианского грунта, в который добавляют специально подобранные штаммы микроорганизмов. Среди них — цианобактерии, способные усваивать углекислый газ и осуществлять фотосинтез, а также актиномицеты и бациллы, играющие ключевую роль в накоплении биомассы. Дополнительно вводятся другие микроорганизмы, которые повышают устойчивость формирующейся почвы к стрессовым факторам окружающей среды.Благодаря такой комплексной микробной экосистеме исследователям удалось успешно вырастить ячмень на искусственном марсианском грунте. Это достижение является важным шагом в развитии технологий, позволяющих выращивать сельскохозяйственные культуры вне традиционных условий. Хотя выращивание растений без использования естественного грунта или на альтернативных субстратах, таких как гидропоника, уже давно известно и применяется, главной сложностью остаётся получение стабильного урожая вне лабораторных условий. Особенно это актуально для суровых северных регионов с бедными почвами, загрязнённых территорий и, в перспективе, для освоения других планет.По словам исследователя Праздновой, такие технологии могут стать основой для создания автономных агросистем в экстремальных условиях, что важно не только для будущих космических миссий, но и для решения проблем продовольственной безопасности на Земле. Развитие методов биоинженерии почв и микробиологических сообществ открывает новые возможности для устойчивого земледелия в самых неблагоприятных средах. В конечном итоге, это позволит человечеству расширить границы обитаемости и обеспечить стабильное производство продовольствия в условиях, ранее считавшихся непригодными для сельского хозяйства.Создание устойчивых экосистем с помощью микробных консорциумов открывает новые перспективы в биотехнологиях и космических исследованиях. Микробный консорциум представляет собой тщательно подобранное сообщество микроорганизмов, включающее бактерии и дрожжи, которые совместно культивируются, образуя сложные симбиотические связи, способствующие их взаимному росту и выживанию. Такие сообщества не только усиливают устойчивость каждого вида, но и создают благоприятные условия для формирования почвенного слоя и улучшения среды обитания. На Земле микробные консорциумы успешно применяются в сельском хозяйстве и экологии, способствуя восстановлению почв и повышению урожайности. В условиях Марса их использование планируется под куполами, поскольку открытая поверхность планеты характеризуется низким давлением и высоким уровнем радиации, что затрудняет выживание как микроорганизмов, так и человека. Тем не менее, внедрение микробных консорциумов станет важным этапом терраформирования — процесса создания искусственных оазисов, где под защитой куполов постепенно будет формироваться плодородный почвенный слой, пригодный для выращивания растений и поддержания жизни. Таким образом, микробные консорциумы выступают ключевым элементом в освоении новых планет и развитии устойчивых экосистем вне Земли, открывая путь к будущему межпланетному сельскому хозяйству и колонизации.Выбор подходящих растений для выращивания в экстремальных условиях космоса является ключевым этапом в развитии межпланетного сельского хозяйства. Одним из таких перспективных растений стал ячмень, который был специально выбран за его высокую устойчивость к засоленным почвам с низкой кислотностью — именно такие характеристики присущи марсианскому реголиту. Помимо этого, ячмень способен успешно расти при низких температурах, что делает его идеальным кандидатом для выращивания в суровых условиях Марса, а также он является съедобным и питательным продуктом.В рамках научного сотрудничества с Государственным научным центром Российской Федерации — Институтом медико-биологических проблем Российской академии наук (ИМБП РАН) — был сформирован консорциум из десяти различных микроорганизмов, которые играют важную роль в поддержании здоровья растений и улучшении их адаптации к экстремальным условиям. Этот микробиологический комплекс был отправлен в космический полет на борту космического аппарата "Бион-М" № 2, который успешно вернулся на Землю 18 октября, что стало важным шагом в изучении влияния космической среды на живые организмы.Таким образом, исследования, объединяющие биологию растений и космическую микробиологию, открывают новые горизонты для создания замкнутых экосистем вне Земли. Эти достижения не только способствуют развитию технологий для долгосрочных космических миссий, но и помогают лучше понять возможности адаптации земных организмов к условиям других планет, что является важным этапом на пути к освоению Марса и других небесных тел.Изучение влияния космических условий на микроорганизмы становится важным шагом в освоении дальнего космоса и колонизации новых планет. В частности, предстоит тщательно проанализировать, какие изменения происходят с бактериями и дрожжами во время их пребывания в космосе, а также определить, насколько возможно доставить их на соседние планеты, сохранив при этом их способность обогащать почву и способствовать её плодородию. «Теперь нам предстоит оценить, какие изменения претерпевают бактерии и дрожжи за время путешествия в космосе и насколько возможно довезти их до соседней планеты, сохранив способность придавать почвам плодородие», — отметила Празднова. Это исследование имеет большое значение для разработки биоинженерных технологий, направленных на создание устойчивых экосистем вне Земли. Работа выполнена при поддержке программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030" в рамках национального проекта "Молодежь и дети" и технологического стратегического проекта "Технологии биоинженерии почв". Благодаря таким инициативам открываются новые перспективы для развития космической биотехнологии и обеспечения продовольственной безопасности будущих межпланетных миссий.Источник и фото - ria.ru
