Rostliny na gravitační horské dráze
Rostliny reagují mnohem rychleji a jsou citlivější, než si často představujeme: detekují změny světla ve zlomku sekundu a jsou schopné se za světlem natočit v řádu minut. Podobně rychle pak reagují na gravitaci. V prvním červnovém týdnu evropští vědci poprvé v historii sledovali kořeny rostlin v reálném čase, a to na palubě letounu vytvářejícího různé úrovně gravitace.
Kořeny jsou vedené gravitací, a takto také na Zemi nalézají svoji cestu dolů do hlíny. Ovšem co rostliny přiměje „pustit kořeny“ do zeminy ve stavu beztíže?
„Změněná gravitace má velký dopad na růst rostlin a my plně nerozumíme tomu, jak se s tím jejich buňky vypořádávají,“ komentuje vědec Franck Ditengou z Freiburské univerzity. Jeho výzkumný tým se skládá ze zástupců pěti univerzit napříč celou Evropou.
Sedmidenní kořeny byly vystaveny opakovanému působení mikrogravitace - od čtvrtiny do tří čtvrtin g - během první mezinárodní parabolické letové kampaně ve francouzském Bordeaux.
Monitorování rostlin
Zaznamenat prvotní reakce mladých rostlinek na částečnou gravitaci v řádu milisekund představovalo pro tým novou výzvu.
Kořeny byly pěstovány v Petriho miskách a následně přeneseny na palubu letadla ve speciálním výživném roztoku.
Vědci pak použili mikroskop s vysokým rozlišením pro monitorování až osmi rostlin během každého letu. Zařízení bylo vybavené lasery a rotačním diskem, který skenoval každý kořen ve vysokém rozlišení.
Fluorescentní označovače sledovaly změny buněk ve špičkách kořenů v reálném čase.
„Tento experiment je unikátní, protože nám dovoluje vidět, jak různé úrovně přetížení ovlivňují mechaniku nastavenou na podmínky běžné gravitace,“ vysvětluje Franck Ditengou.
V centru pozornosti zmutované rostliny
Huseníček polní (arabidopsis thaliana) je pro biology velmi dobře známou rostlinou. Jeho rychlý růst a soustředné buňky ji učinily oblíbenou pro různé výzkumy. „Je také velmi dobře pozorovatelná mikroskopem a navíc snadno geneticky modifikovatelná,“ dodává Franck Ditengou.
Tým použil rostliny záměrně upravené tak, aby měly problém s vnímáním gravitace. Tito mutanti jsou totiž klíčoví pro zjištění toho, jak přesně a kdy ztrácí rostliny svoji schopnost vnímat gravitaci.
Předchozí experimenty na sondážních raketách, centrifugách s dlouhým ramenem a během letový kampaní zero-g odhalily rozsáhlé změny ve vnímání geny. A také deformace kořenové struktury. Výsledky se vědci chystají publikovat již brzy.
Dlouhá cesta ke kořenům přitom ještě není u konce. Pochopení růstu rostlin je prvním krokem k jejich adaptaci na vyšší výnosy.
V neposlední řadě bude pěstování rostlin ve vesmíru a na jiných planetách nezbytné pro další průzkum vesmíru.