Na Karya Naz Balkiz
Majaribio muhimu yaliyofanywa na wanasayansi wa Kituruki ardhini na angani yanaashiria matumaini ya wanadamu kutawala viumbe vya angani katika siku za usoni.
Na katika jaribio moja ni Schrenkiella parvula, aina ya mimea ambao hukua katika eneo la Ziwa la Chumvi la Uturuki.
“Uhai wa mwanadamu unategemea sana maisha ya mimea, oksijeni. Ikiwa tunataka kuanzisha vituo vya makazi angani, lazima tulete mimea mengine ili kusaidia uwepo wetu,” asema Profesa Mshiriki Rengin Ozgur Uzilday, anayeongoza jaribio la Uturuki la “EXTREMOPHYTE,” mimea yenye uwezo wa kustawi katika mazingira ya kipekee.
"Kwa hili, tunahitaji mimea ambayo inaweza kuishi katika mazingira ya nje ya ardhi," anaiambia TRT World.
Chini ya misheni ya Artemis, NASA inapanga kuhamisha binadamu kwenye mwezi. Baadae, wanatarajia "kufungua njia ya watu kuhamia Sarayi ya Mrihi na kwengineko."
Hata hivyo, udongo uliyoko mbinguni, unayoitwa "regolith," ni tofauti kabisa na udongo wa ardhini - hauhifadhi maisha, na vijenzi vyake ni tofauti kabisa, jambo linalofanya uwezekano wa watu kuishi huko karibuni, Ozgur Uzilday anaelezea.
Tabaka la juu ya Mars, kwa mfano, ni hatari kwa afya. Kulingana na data iliyopatikana kutoka kwa rovers na orbiters, ina alama ya viwango vya juu vya chumvi, alumini, silikoni na magnesiamu na ina vijenzi vingine vya kemikali, ikiwa ni pamoja na chromium na boroni.
Hapa ndipo wanasayansi wa Uturuki waliingilia hili suala.
"Tulipendekeza kwamba baadhi ya mimea kutoka maeneo fulani ardhini, yanakua kwenye hali mbaya zaidi, inaweza pia kukua kwenye regolith hizi na kuota kwa mafanikio na kutengeneza usanisinuru," Ozgur Uzilday anasema.
Mojawapo ya mimea hiyo ya "extremophyte" ni Schrenkiella parvula, ambayo imestawi ikiwa katika mazingira mabaya karibu na Ziwa la Chumvi, katikati mwa Anatolia.
Inaweza kufyonza na kuhifadhi chumvi ndani ya chembe zake na kustawi hata katika maji ya bahari, ikistahimili hadi chumvi millimolar 600, kipimo cha kisayansi cha ukolezi wa kemikali katika vimiminika.
Mmea unaostahimili chumvi - uliowekwa kisayansi kama "halophyte" - pia unaweza kustahimili lithiamu, chromium, boroni na magnesiamu, ambayo huifanya iwe na uwezo wa kukua katika udongo ambao ni sumu kwa mimea mingi, ikiibuka kuwa mmea pekee unaoweza kumea angani.
Lakini sio tu vienzi vya regoliths viliyokuwa muhimu. Tofauti moja ambayo haiwezi kujaribiwa duniani ni kama mimea hii inaweza kukua bila graviti.
"Kwa hivyo, jambo la kwanza tulilopaswa kufanya ni kuchunguza ikiwa mmea huu unaweza kuishi katika mikrogravity," Ozgur Uzilday anasema.
Sehemu ya majaribio ilifanywa ndani ya Kituo cha Kimataifa cha Anga za Juu na mwanaanga wa kwanza wa Uturuki Alper Gezeravci, ambaye alitumia siku 18 angani mwezi Februari mwaka huu.
Anga dhidi ya Ardhi
Timu ya Ozgur Uzilday ilituma zaidi ya mbegu 50 kwa maabara ambapo Schrenkiella parvula iliota na kupandwa kwenye shinikizo la chumvi, ikitoa hali inayotarajiwa kwenye Mwezi au Mirihi.
"Jaribio letu la ISS lilionyesha kuwa mmea unaweza kuishi na kukua chini ya shinikizo la chumvi katika mazingira ya mikrogravity, na hata kuota moja kwa moja kutoka kwa mbegu chini ya chumvi," anasema.
Kulikuwa na kipindi cha siku nane cha ukuaji ambapo sampuli ziliota majani yao ya kwanza na kuunda mizizi, na kuzidi matarajio ya jinsi mmea ungefanya vizuri, anaongeza.
Akikaribia kurudi kwake, Gezeravci alivuna sampuli za Schrenkiella parvula na kuzihifadhi katika suluhu ya kufunga ambayo iligandisha tishu na genome ya mmea kwa joto la nyuzi -80 Celsius. Sampuli hizo zilifika Chuo Kikuu cha Ege mnamo Februari 29.
Timu ya Ozgur Uzilday pia iliiga jaribio la ISS ardhini ili waweze kuchunguza jinsi mazingira ya anga yangeathiri mimea kwa njia tofauti. Sasa wanachanganua sampuli kutoka kwa ISS kwa kulinganisha na zile zinazokuzwa ardhini.
"Watu wanasubiri kwa shauku tufichue kwamba tulichunguza tofauti. Lakini tunachotaka sana kuzingatia ni kwamba hakutakuwa na mabadiliko yoyote. Mimea hii tayari inastawi hapa ardhini, kwa hivyo tunataka kuona matokeo sawa katika sampuli zetu kutoka kwa ISS," Ozgur Uzilday anasema.
Ikilinganishwa na sampuli kutoka ardhini, hadi sasa hawajaona mabadiliko makubwa. Tofauti moja inayojulikana ilikuwa kwamba chini ya mikrogravity, mimea ilikuwa imeota mizizi yao kwa namna ya pekee.
“Katika mazingira ya ardhini, mbegu inapoota, husogeza mizizi yake kuelekea kwenye mwelekeo wa graviti na mizizi yake kuelekea kwenye mwangaza. Lakini hii inabadilika sana katika mikrograviti kwa sababu hisia ya mwelekeo na graviti imepotea,” Ozgur Uzilday anaelezea.
Katika siku zijazo, timu yake itatumia uchanganuzi wa kizazi kijacho kuchunguza mlolongo mzima wa DNA na RNA wa sampuli kutoka kwa mazingira yote mawili kwa tofauti zinazoweza kutokea.
Spishi ya mwanzo
Iwapo inaweza kudumisha ustahimilivu wake katika mazingira ya nje ya ardhi, Schrenkiella parvula haitaishi tu kwa kutumia regoliths bali pia kubadilisha muundo na msongamano wao, na hivyo kutengeneza mazingira mazuri zaidi kwa maisha mapya kustawi.
"Viwango vya juu vya regoliths ni mnene sana. Mimea tunayotumia haiwezi kukuza mizizi ndani yake. Zaidi ya hayo, regoliths haiwezi kushikilia maji jinsi udongo unavyofanya," Ozgur Uzilday anasema.
Hiyo ni kikwazo kikubwa kwa kilimo cha anga, haswa ikizingatiwa uhaba wa maji kwenye baadhi ya maneo angani. "Tungelazimika kusafirisha kiasi kikubwa cha maji kutoka Ardhini au kuyazalisha angani, yote mawili yangekuwa ya gharama kubwa," anaeleza.
"Au tunaweza kuchunguza njia za kubadilisha regoliths zenyewe."
Mizizi ya spishi za mimea inayoanza inachukuliwa kuwa na uwezo wa kuvunja regolith na kuipasua, na kuifanya iwe rahisi kwa mimea mingine kuota mizizi huku pia ikiongeza uwezo wa regolith kushikilia maji, na hivyo kupunguza kiwango kinachohitajika kwa madhumuni ya kilimo.
Kinachobaki baada ya hapo ni muundo wa kemikali wa regoliths. Sio tu kwamba regoliths inaweza kuwa sumu, pia haiwezekani kwa mimea tunayotumia kuishi katika mazingira haya kwa sababu ya kutokuwepo kwa vitu vya kikaboni.
"Tunapendekeza kwamba Schrenkiella parvula inaweza kutumika kama zao la kufunika kwenye “regolithi”- udongo wa juu wa sarayi, ili kuzitayarisha kwa mahitaji yetu ya kilimo," Ozgur Uzilday anaiambia TRT World.
Akiashira uwezo wa mmea kunyonya vitu visivyohitajika kama vile chumvi, chromium na alumini, anaongeza kuwa mimea inaweza "kuvunwa na kuchomwa moto, na kuondoa vitu hivi kutoka kwa regolith. Kisha zinaweza kupandwa tena na kuwekewa mboji ili kuandaa udongo zaidi kwa mimea tunayoweza kutumia.”
Hatimaye, uwezo wa Schrenkiella parvula kustawi katika mazingira yaliyokithiri unatoa mwanga wa matumaini kwa matarajio ya kilimo angani, na ushuhuda wa uthabiti wa maisha.
Hatua kuu mbele
"Nilipata mihadhara ya biolojia ya anga katikati mwa mwaka wa 2000, sasa ninaifundisha kwa wanafunzi wangu mwenyewe. Majaribio ya mikrograviti yalikuwa eneo ambalo tungeweza kutazama tu kutoka mbali,” aonyesha Ozgur Uzilday.
"Tunasoma maisha, biolojia, lakini maisha yote Duniani yanategemea graviti. Ni muhimu kwetu kusoma ikiwa matokeo yetu yana maana yoyote katika mazingira ya mikrograviti, ili kuona ni kiasi gani viumbe hai hubadilika katika hali hizo, "anasisitiza.
Kwa uratibu na Baraza la Utafiti wa Kisayansi na Teknolojia la Türkiye (TUBITAK), wamekuwa wakiandika na kuhifadhi kumbukumbu za kazi zao zote ili kuunda kumbukumbu kwa mustakabali wa Uturuki angani.
"Sisi (kama wanasayansi wa Kituruki) sasa tumepiga hatua kubwa mbele kwa fursa ya kufanya majaribio yetu wenyewe angani. Inafurahisha kwamba wanasayansi wa Kituruki sasa wanaweza kuchangia katika mada hio.
