science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ruimtenematoden:een reuzensprong voor interplanetaire landbouw

ARS-entomoloog David Shapiro-Ilan bereidt nematodenmonsters voor op de reis naar de ruimte vanuit het Space Life Sciences Laboratory, Kennedy Space Center in Merritt, Florida. Krediet:Laura Lucy-Ilan

In een succesvolle terugkeer naar de ruimte missie, onderzoeksresultaten geven aan dat nuttige insectendodende nematoden (kleine ronde wormen) in de toekomst kunnen worden gebruikt voor natuurlijke bestrijding van insectenplagen wanneer mensen gewassen in de ruimte verbouwen. Het onderzoeksdoel was om de foerageer- en infectiedynamiek van entomopathogene (insectendodende) nematoden (EPN's) in de ruimte aan boord van het International Space Station (ISS) tussen december 2019 en januari 2020 te bestuderen.

Deze nuttige rondwormen hebben misschien "wat nodig is" voor het bestrijden van plaaginsecten die gewassen bedreigen die aan boord worden gekweekt tijdens langdurige menselijke missies in de ruimte. Dat is de implicatie van bevindingen van experimenten aan boord van het ISS en gepubliceerd in het tijdschrift npj Microzwaartekracht . EPN's zijn insectenparasieten die worden gebruikt om op natuurlijke wijze insectenplagen te bestrijden die gewassen beschadigen, daarom zou het onderzoeken van de werkzaamheid van EPN's in een unieke omgeving zoals die van het ISS (bijvoorbeeld een schijnbare staat van gewichtloosheid) kunnen helpen om succesvolle landbouw en gewasbescherming in de ruimte tot stand te brengen.

Hier op aarde, insecten hebben grote capaciteiten voor het vinden, eten en zich vermenigvuldigen in hun favoriete planten en gewassen. Vandaag de dag, met een zeer dynamische wereldreisscène en uitgebreide commerciële activiteiten, het is zelfs gemakkelijker voor insecten om zich wereldwijd te verplaatsen en schade aan te richten op gewassen. Nu bestaat er bezorgdheid dat deze plagen hun capaciteiten (en eetlust!) zouden kunnen uitbreiden naar gewassen die in de ruimte worden gekweekt voor langdurig reizen of bewoning.

"Als we kijken naar een toekomst waarin gewassen in de ruimte zullen worden verbouwd, we verwachten dat nuttige nematoden unieke kansen zullen bieden om landbouw te vestigen voor langetermijnverkenning van de ruimte, "zei Dr. David Shapiro-Ilan, ARS toezichthoudend onderzoek entomoloog bij het Southeastern Fruit and Tree Nut Research Station in Byron, Georgia en co-projectdirecteur.

Een andere verrassende bevinding was dat op aarde geboren nematoden zonder problemen terugkeerden, maar degenen die in de ruimte zijn geboren en ontwikkeld (onder gewichtloze omstandigheden) hadden het moeilijk (of stierven) bij terugkeer naar de aarde. Er wordt vermoed dat ze gestrest raakten bij hun terugkeer naar de aarde vanwege de druk van blootstelling aan "normale" zwaartekracht. Dit kan een belangrijk probleem zijn voor langdurige ruimtevluchten van nematoden naar bestemmingen zoals Mars. Nematoden moeten mogelijk in een ander ontwikkelingsstadium worden vervoerd om ervoor te zorgen dat ze op hun bestemmingsplaneet overleven.

Dit agrarische biocontrole-experiment in de ruimte geeft inzicht in ruimtevluchten op lange termijn voor symbiotische organismen, parasiet biologie, en het potentieel voor duurzame gewasbescherming in de ruimte, " zei Dr. Fatma Kaplan, CEO van Pheronym.

Dit onderzoek naar de ruimtemissie van EPN was een gezamenlijke inspanning onder leiding van Dr. Fatma Kaplan, CEO van Pheronym, bekroond ag-biotech plaagbestrijdingsbedrijf dat duurzame landbouw mogelijk maakt via zijn nieuwe platform van nematodenferomonen, het Center for the Advancement of Science in Space (manager van het International Space Station U.S. National Laboratory) en USDA-ARS (Agricultural Research Service) co-projectdirecteur onderzoeksleider Dr. David Shapiro-Ilan. Het onderzoek werd gesponsord door het ISS National Lab, die samenwerkt met NASA om de Amerikaanse onderzoekstoewijzing aan boord van het laboratorium in een baan om de aarde te gebruiken.