Ta niezwykła ziemska roślina pustynna mogłaby rosnąć na Marsie!
Na ilustracji:
Ziemski mech pustynny syntrichia caninervis.
Źródło: Sheri Hagwood, USDA-NRCS PLANTS Database

Mech pustynny Syntrichia caninervis może być kluczem do kolonizacji Marsa ze względu na swoją zdolność do jego przetrwania ekstremalnego zimna, promieniowania i warunków podobnych do marsjańskich, potencjalnie wspierając zrównoważone siedliska pozaziemskie.
Mech pustynny Syntrichia caninervis jest bardzo obiecujący dla kolonizacji Marsa ze względu na swoją niezwykłą odporność na ekstremalne warunki które są zazwyczaj zabójcze dla większości form życia.
Znany on jest ze swojej tolerancji na suszę ten mech może również wytrzymać temperatury tak niskie jak -196°C, wysoki poziom promieniowania gamma i symulowane środowisko marsjańskie w którym wszystkie te czynniki stresogenne sa połączone.
We wszystkich eksperymentach ich wcześniejsze odwodnienie wydawało się zwiększać zdolność tego mchu do przetrwania tych trudnych warunków.
Nasze badanie pokazuje że odporność środowiskowa S. caninervis jest lepsza niż odporność niektórych wysoce odpornych na skrajne warunki środowiskowe mikroorganizmów i tardigradów - piszą ci badacze wśród których są ekolodzy Daoyuan Zhang i Yuanming Zhang oraz botanik Tingyun Kuang z Chińskiej Akademii Nauk.
- S. caninervis jest obiecującym kandydatem na roślinę pionierską do kolonizacji środowisk pozaziemskich kładącą podwaliny pod budowę biologicznie zrównoważonych siedlisk ludzkich poza Ziemią.

Globalny zasięg i różne postacie pokrywy S. caninervis.
(A) Globalny zasięg geograficzny S. caninervis.
Baza danych: Global Biodiversity Information Facility (
https://www.gbif.org/).
(B) Typowe siedlisko w którym S. caninervis występuje na pustyni Gurbantunggut w Chinach.
Skala: 10 m.
(C) Wysuszony S. caninervis.
Skala: 2 cm. (D) Uwodniony S. caninervis. Skala: 1 mm.
(E) Zamarznięty S. caninervis z pokrywą śnieżną zimą.
Skala: 1 mm.
Źródło: DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657
Testy w ekstremalnych warunkach.
Pewna niewielka liczba poprzednich badań testowała zdolność mikroorganizmów, glonów, porostów i zarodników roślin do przetrwania ekstremalnych środowisk przestrzeni kosmicznej lub Marsa ale to jest pierwsze badanie testujące całe rośliny.
Syntrichia caninervis to jest pospolity gatunek mchu o szerokim zasięgu globalnym.
Rośnie w ekstremalnych środowiskach pustynnych w tym w Tybecie, Antarktydzie i w regionach okołobiegunowych, jako część biologicznej pokrywy glebowej szeroko rozpowszechnionego i odpornego rodzaju pokrywy gruntowej często występującej na suchych terenach.
Biorąc pod uwagę zdolność mchu do przetrwania ekstremalnych warunków środowiskowych ci naukowcy postanowili przetestować jego granice w laboratorium.
Żeby przetestować tolerancję tego mchu na zimno ci naukowcy przechowywali rośliny w temperaturze -80°C (w zamrażarce ultrazimnej) przez 3 i 5 lat oraz w temperaturze -196°C (w zbiorniku z kriogenicznym ciekłym azotem LN) przez 15 i 30 dni.
We wszystkich przypadkach te rośliny regenerowały się po rozmrożeniu chociaż ich odrastanie było wolniejsze w porównaniu do okazów kontrolnych które zostały odwodnione ale nie zamrożone a rośliny które nie zostały odwodnione przed zamrożeniem odrastały wolniej niż rośliny które zostały wysuszone a następnie zamrożone.
Mech wykazał również zdolność przetrwania ekspozycji na promieniowanie gamma które zabiłoby większość roślin a dawki 500 Gy wydawały się nawet promować wzrost roślin.
Dla porównania ludzie zwykle doświadczają silnych drgawek i śmierci po ich narażeniu na błyskawicznie otrzymaną dawkę około 50 Gy.
Nasze wyniki wskazują że S. caninervis należy do najbardziej odpornych na promieniowanie organizmów żywych - piszą ci naukowcy.

Testy mające na celu określenie tolerancji S. caninervis na ekstremalnie niskie temperatury.
(A)
Ogólny plan eksperymentu dla prób w niskich temperaturach.
Suche rośliny S. caninervis wystawiono na działanie temperatury -80°C (w zamrażarce o bardzo niskiej temperaturze) przez 3 lub 5 lat lub temperatury -196°C (w zbiorniku z kriogenicznym ciekłym azotem) przez 15 lub 30 dni.
Następnie te rośliny przeniesiono na wysterylizowany piasek w celu ich regeneracji w cyklu 16 godzin światła/8 godzin ciemności przy temperaturze dnia/nocy wynoszącej odpowiednio: 20°C/8°C.
Te badane rośliny podlewano co 3 dni.
(B) Zmiany morfologiczne w okresie ich regeneracji po utrzymywaniu roślin w temperaturze -80°C przez 3 lub 5 lat.
Czerwone groty strzałek wskazują zregenerowane gałęzie.
(C i D) Liczba zregenerowanych gałęzi na pojedynczych roślinach (C) i wskaźniki regeneracji (D) po ich utrzymywaniu w temperaturze -80°C przez 3 lub 5 lat.
(E) Zmiany morfologiczne w okresie rekonwalescencji po utrzymywaniu w temperaturze -196°C przez 15 lub 30 dni.
Czerwone strzałki dobrze pokazują te zregenerowane gałęzie.
(F i G) Liczba zregenerowanych gałęzi na pojedynczych roślinach (F) i wskaźniki regeneracji (G) po ich utrzymywaniu w temperaturze -196°C przez 15 lub 30 dni.
Źródło: DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657
Symulacja środowiska marskańskiego.
Na koniec ci naukowcy przetestowali zdolność mchu do przetrwania warunków podobnych do marsjańskich korzystając z Planetary Atmospheres Simulation Facility Chińskiej Akademii Nauk.
Warunki marsjańskie tego symulatora obejmowały powietrze składające się w 95% z CO2 temperaturę wahającą się od -60°C do plus 20°C wysoki poziom promieniowania UV i dodatkowo niskie ciśnienienie atmosferyczne.
Wysuszone rośliny mchu osiągnęły pełny 100% wskaźnik ich regeneracji w ciągu 30 dni po ich poddaniu symulowanym warunkom marsjańskim przez odpowiednio: 1, 2, 3 i 7 dni.
Nawodnione rośliny które poddano działaniu symulatora tylko przez jeden dzień również przeżyły chociaż zregenerowały się wolniej niż ich wysuszone odpowiedniki.
Chociaż wciąż jest za daleka droga do stworzenia samowystarczalnych siedlisk na innych planetach wykazaliśmy ogromny potencjał S. caninervis jako rośliny pionierskiej do wzrostu na Marsie - piszą ci naukowcy.
Patrząc w przyszłość spodziewamy się że ten obiecujący mech mógłby zostać przywieziony na Marsa lub na Księżyc żeby dalej testować możliwość kolonizacji i wzrostu tych roślin w przestrzeni kosmicznej.

Testy tolerancji w komorze eksperymentalnej imitującej to środowisko marsjańskie.
(A) Widok ogólny Planetary Atmospheres Simulation Facility (PASF).
CO2, N2, Ar i O2 mogą być dostarczane do komory pomocniczej (AC) w określonych proporcjach a mieszanki gazów mogą być wstrzykiwane do komory próżniowej podczas tego eksperymentu.
Promieniowanie emitowane UV z lampy rtęciowej o mocy 500 W jest skupiane na filtrze szklanym i jest przepuszczane przez okno ze szkła kwarcowego do komory próżniowej.
(B) Wnętrze komory eksperymentalnej pokazujące uchwyty próbek na płytce.
W przypadku obróbki w niskiej temperaturze PASF został skonfigurowany z zimną płytką (CP) zaprogramowaną przez zewnętrzny sterownik.
Ta wkładka pokazuje w jaki sposób te próbki były wystawiane na promieniowanie UV za pośrednictwem reflektora. (C)
Profil środowiskowy imitujący Marsa dobrze pokazujący temperaturę zawartość CO2 i ciśnienie atmosferyczne w komorze eksperymentalnej.
(D) Obserwacja morfologiczna w okresie rekonwalescencji (16 godzin światła/8 godzin ciemności, temperatury dzień/noc 20°C/8°C) po:
1, 2, 3 i 7 dniach utrzymania tej badanej rośliny w symulowanych warunkach marsjańskich.
Czerwone groty strzałek dobrze pokazują te zregenerowane gałęzie.
(E i F) Liczba zregenerowanych gałęzi na pojedynczych roślinach (E) i wskaźniki regeneracji (F) po utrzymania rośliny w symulowanych warunkach marsjańskich.
https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(24)00095-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS266667582400095X%3Fshowall%3Dtruehttps://www.urania.edu.pl/wiadomosci/ta-niezwykla-roslina-pustynna-moglaby-rosnac-na-marsie