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Plantas crescem em solo da Lua pela primeira vez na história

Cientistas crescem plantas em solo lunar pela primeira vez na história da humanidade e abre as portas para a exploração lunar e espacial longínqua.

O que aconteceria se você tivesse a chance de plantar alguma coisa em solo lunar? Estamos falando de algo que foge totalmente as regras da evolução das plantas. Teoricamente nossas espécies vegetais nunca tiveram contato com esse tipo de material. É inevitável que outras questões surjam a partir dessa, tais como: como as espécies de plantas se comportariam em uma estufa na superfície da lua, utilizando-se como substrato o regolito que cobre a superfície do nosso satélite? Seria realmente possível criarmos fazendas lunares?

Todos esses questionamentos são relevantes quando pensamos em um retorno a lua, prometido pelo projeto Artemis da NASA, a agência espacial americana; e quando consideramos que a lua pode ser utilizada como hub para futuras missões espaciais, tal como uma possível ida à Marte.

Desde o início da exploração espacial, desenvolver plantas em ambientes extra-terrestres tem chamado a atenção dos cientistas, pois o suprimento de alimentos de forma sustentável em missões de longa duração é um ponto crítico.

Nesse aspecto já avançamos em diversos pontos, como o desenvolvimento de plantas em vôos orbitais e na própria estação espacial. Entretanto, nunca foi utilizado substrato extra-terrestre para esse tipo de experimento.

É claro que para aqueles mais apaixonados pela história da conquista da lua, pode surgir a dúvida a respeito do que foi feito com todo aquele solo lunar trazido pelas missões Apolo? Nunca ninguém plantou nada nesses materiais? E a resposta é não. A única coisa feita até então foi a aspersão do regolito lunar sobre plantas para ver se elas desenvolveriam algum tipo de doença ou outra resposta ao material. Essas plantas foram literalmente empoeiradas com terra da lua. E o resultado foi que não aconteceu nada, ou seja, a conclusão é de que esse solo é seguro para as plantas terrestres e não oferecem nenhum tipo de risco.

Bom, mas ainda faltava ver se era possível crescer as plantas em solo lunar. E foi isso que pesquisadores da University of Florida (Universidade da Flórida) nos Estados Unidos fizeram recentemente.

Aparentemente tudo parece muito simples, você pega um monte de solo, coloca em vasos, irriga,  faz a semeadura e espera o material crescer. Mas a realidade não é bem assim. As amostras de solos lunares são ínfimas e para realizar o experimento os cientistas receberam a incrível quantia de 12 gramas. Exatamente, o equivalente a uma colher de chá cheia de terra. E mais ainda, essa amostra ainda estava subdividida em materiais coletados pelas missões Apolo 11, 12 e 17.

O desafio não foi intimidador aos cientistas, que utilizaram as famosas placas de plásticos de multipoços, utilizados rotineiramente em laboratório para lidar com amostras muito pequenas de praticamente qualquer coisa. Então os cientistas dividiram essas amostras em quantias de 900 mg, que foram cuidadosamente acondicionadas para realização do experimento. Essa organização experimental permitiu criar um solo com 5 mm de profundidade.

Mas qual planta seria capaz de crescer em um espaço tão pequeno e a ponto de ser analisada mais tarde?

A sortuda para o experimento foi outra famosa dos laboratórios, a Arabidopsis thaliana. Ela é uma espécie modelo, ou seja, não tem necessariamente uma aplicação direta na agricultura, mas é chave para se entender mecanismos genéticos, fisiológicos e de desenvolvimento para todo tipo de planta de importância agrícola. Seria como o equivalente do camundongo de laboratório para as pesquisas médicas.

Feita a semeadura das minúsculas sementes de Arabidopsis, uma fertilização ainda mais cuidadosa e a irrigação, era só esperar o milagre acontecer. E após alguns dias, lá estavam as pequenas plantinhas crescendo no solo vindo da lua.

A germinação foi fantástica, com praticamente 100% das sementes germinando. O crescimento inicial também não mostrou diferença em relação ao controle. Entende-se como controle uma fonte conhecida em que os resultados são sempre esperados. E para esse controle foi utilizado solo aqui da terra mesmo.

Conclusão: é possível germinar plantas e desenvolve-las em solos da lua!

Mas calma, os resultados não pararam por aí. Logo após as primeiras etapas do desenvolvimento, as Arabidopsis crescendo em solo lunar começaram a mostrar diferenças em relação àquelas crescendo em solo terrestre. Então os cientistas colheram as plantas crescendo em solo lunar, para estudar como os seus genes estavam se expressando em relação as plantas crescendo em solo terrestre. O resultado foi muito interessante, pois a maior parte dos genes que estavam com sua expressão diferenciada, eram daqueles justamente envolvidos com vias metabólicas que controlam o estresse. Isso não é em nada ruim, pois significa que as plantas estavam buscando lidar com o novo material.

O solo lunar é geologicamente e quimicamente muito diferente do solo terrestre e é por isso que as plantas estavam reagindo dessa forma. Isso acontece aqui na terra também. Se plantarmos uma planta em solo muito rico em nutrientes e composto por muita argila e se plantarmos essa mesma espécie em um solo pobre em nutrientes e constituído praticamente apenas de areia, as expressões dos genes serão diferentes entre elas também. Vale lembrar que a lua tem um ambiente extremamente seco e com ausência de água, que faz com que a evolução geológica dos seus solos, seja totalmente distinta daquela evolução que deram origem aos solos na terra. Por exemplo, os solos lunares considerados mais maduros, são resultados de uma exposição intensa aos ventos cósmicos, o que não acontece com solos aqui da terra.

Os cientistas envolvidos no trabalho, acreditam que esses resultados indicam que podemos fazer programas de melhoramento genético focados na ambientação das plantas cultivadas para condições lunares.

Outro importante ponto do achado científico é que já sabemos que as plantas modificam os solos aonde crescem. Sendo assim, plantas crescendo na lua, certamente promoverão diversos tipos de modificações em seus solos. Isso quer dizer que estamos a um passo de estabelecermos lavouras em fazendas lunares para prover comida e oxigênio para missões espaciais, e mais ainda transformando ao longo do tempo a atmosfera do nosso satélite em um lugar menos inóspito.

Artigo científico completo pode ser lido em:

Paul A.L., Elardo S.M. & Ferl, R. Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration. Communications Biology 5, 382 (2022). https://doi.org/10.1038/s42003-022-03334-8

https://www.nature.com/articles/s42003-022-03334-8

Editado por

Mateus Mondin

Professor Doutor

Departamento de Genética

Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” – ESALQ

Universidade de São Paulo

Editor Chefe da StartAgro