В Самарском университете им. Королёва сформирован отряд семян-космонавтов

В Самарском университете им. Королёва сформирован отряд семян-космонавтов – специалисты Ботанического сада университета отобрали партию семян редких растений, которые отправятся в космос для участия в эксперименте на борту орбитальной лаборатории "Бион-М" №2.

Отбор проводился по итогам тщательного исследования состояния здоровья семян – их буквально просвечивали насквозь и рассматривали под микроскопом. В число отобранных для полета в космос вошли и "потомки" тех растений, которые были выращены в Ботаническом саду университета из семян, уже летавших в космос в 2013 году на борту первого аппарата "Бион-М". По итогам нового полета ученые должны оценить, как пребывание на орбите повлияет на всхожесть семян и послеполетное развитие всходов, а также попробуют проанализировать эффект повторяющегося воздействия космических факторов на поколения растений. Запуск орбитальной лаборатории запланирован на вторую половину 2024 года.

"По результатам лабораторных исследований для отправки в космос отобраны образцы семян 20 редких растений, занесенных в Красные Книги Российской Федерации и Самарской области. Буквально каждый "кандидат", каждое семя было пристально изучено нами при помощи мягколучевой рентгенографии, и мы полностью уверены, что на орбиту отправится максимально качественный семенной материал", – рассказала Елена Каюрова, агроном отдела флоры Ботанического сада Самарского университета им. Королёва.

Отбор в "отряд космонавтов" проводился в научно-исследовательской лаборатории "Инновационные методы изучения и сохранения биологического разнообразия" Естественнонаучного института Самарского университета им. Королёва. В числе отобранных к полету оказались, например, семена таких растений, как володушка золотистая, тюльпан Шренка, пион тонколистный, лазурник трехлопастной, мак прицветниковый, качим жигулевский, асфоделина крымская, прострел обыкновенный, катран сердцелистный и некоторые других виды "краснокнижных" редких растений.

В космическую партию также вошли семена двух растений, которые были выращены из семян, летавших на первом "Бионе-М" в 2013 году и благополучно давших всходы по возвращении на Землю, – это семена гвоздики Андржеевского и льна многолетнего. На орбиту отправятся "внуки космонавтов", то есть семена этих растений во втором поколении.

"Мы не гонимся за числом изучаемых видов растений, главное будет провести качественное дальнейшее изучение последствий пребывания семян на орбите. Поэтому отобранные 20 видов вполне удовлетворяют наш запрос на поставленные цели и задачи. Нужно не забывать, что, помимо опытной группы растений, которая полетит в космос, были отобраны и семена для контрольной и лабораторной группы исследований – они, как "дублеры", останутся на Земле. Так что в итоге после полета мы будем пристально изучать и исследовать не 20 групп семян, вернувшихся с орбиты, а в три раза больше – 60 групп. Это будет очень кропотливая и продолжительная работа, так как некоторые виды имеют очень длительный период развития от семени до взрослого плодоносящего растения. К таким видам относятся, например, катран татарский, катран сердцелистный и пион тонколистный. Поэтому нами и было принято решение остановиться в итоге на 20 исследуемых видах, этого будет вполне достаточно", – отметила Елена Каюрова.

Семена у различных видов растений совершенно разные по размерам, поэтому при отборе видов растений ученые ориентировались в том числе и на объем, который займут потенциальные "космонавты". Для размещения семян на борту "Биона-М" №2 предусмотрен специальный мини-отсек размерами 16х16х10 см, а в качестве коллективных "скафандров" будут, вероятно, использоваться грипперы – полиэтиленовые пакетики с застежкой "зип-лок".

"Семена имеют разные размеры – от 1 мм, как у наперстянки крупноцветковой, до 8 мм у катранов. Поэтому чем крупнее семя, тем меньшее количество экземпляров этого вида в итоге мы отобрали для эксперимента. Сейчас все отобранные семена хранятся в университете в семенной лаборатории в холодильнике при температуре +5 градусов. Это оптимальные условия для длительного хранения семян, поэтому можно не переживать об их сохранности. Когда завершатся все предполетные испытания аппарата "Бион-М" №2, мы передадим семена коллегам-конструкторам для последующего размещения на борту. Сделаем мы это, скорее всего, непосредственно за несколько дней до планируемой даты запуска орбитальной лаборатории", – подчеркнула Елена Каюрова.

За многолетнюю историю освоения космоса семена различных растений не раз оказывались на орбите. Идею выращивать растения в космосе выдвинул еще основоположник современной космонавтики Константин Циолковский, а в 1960 году вместе с Белкой и Стрелкой на борту корабля "Спутник-5" отправились в космос не только сорок безымянных мышей, но и семена лука, гороха, пшеницы и кукурузы. В настоящее время космическими огородами и грядками на орбите уже никого не удивить – в космосе давно и успешно выращивают салатную капусту и горох, пшеницу и редис и другие съедобные растения.

Уникальность эксперимента самарских ученых в том, что объектом исследования выбраны семена не сельскохозяйственных культур, а растений природной флоры, тем более редких видов, к тому же часть из них являются "потомками" семян, уже побывавших в космосе. Редкие растения природной флоры физиологически более чувствительны к изменениям окружающей среды, нежели устойчивые виды сельскохозяйственных растений, способных выдержать и засуху, и заморозки, и насекомых-вредителей. Именно поэтому редкие растения природной флоры, как та сказочная принцесса на горошине, смогут гораздо ярче, сильнее показать влияние факторов космического полета.

Полевые опыты, проведенные с семенами после полета первого "Биона-М" в 2013 году, показали, что на ряд видов растений космос оказал несомненно стимулирующее влияние – грунтовая всхожесть семян у этих растений составила 70-80% по сравнению с 30-50% всхожести для семян, не летавших в космос. Кроме того, в группах растений-космонавтов отмечались необычно крупные экземпляры, заметно опережавшие по развитию растения из контрольной группы.

"Подобные эксперименты с семенами в космосе дают возможность получить новую фундаментальную информацию, новые знания в области космической биологии. Кто знает, может, в отдаленном будущем такие исследования позволят решить глобальную проблему вымирания растений на Земле или помогут создать зеленый оазис на какой-нибудь другой планете, или же благодаря полученным знаниям на орбите когда-нибудь появится космическое хранилище семян, защищенное от земных катаклизмов. Будущее покажет", – подытожила Елена Каюрова.

Справочно

Самарский университет им. Королёва - участник национального проекта “Наука и университеты”.

"Бион" – серия отечественных космических аппаратов для проведения биологических исследований. С 1973 по 1996 год в космос было выведено 11 спутников данной серии, в космосе побывали несколько десятков видов биообъектов – одноклеточные организмы, растения, насекомые, рыбы, амфибии, черепахи, крысы, обезьяны. В апреле 2013 года был запущен первый модернизированный биологический спутник "Бион-М". В состав "экипажа" вошли мыши, песчанки, гекконы, улитки, ракообразные, рыбы и различные микроорганизмы.

По данным из открытых источников, орбитальную лабораторию "Бион-М" №2 планируется запустить в сентябре 2024 года. В космос на месяц должны отправиться мыши, мухи-дрозофилы, грибы, бактерии, клеточные ткани. Основной целью научной программы в проекте "Бион-М" №2 станет исследование биологического воздействия невесомости и высокого уровня космической радиации на живые организмы на системном, органном, клеточном и молекулярном уровнях. Полет будет проходить на высокоширотной орбите высотой около 400 км. Планируется, что именно на такой орбите будет располагаться Российская орбитальная станция (РОС), и полет космической лаборатории "Бион-М" №2 с живыми организмами на борту поможет, в том числе, комплексно оценить безопасность работы на РОС.