מה יצליחו בני האדם לאכול על מאדים אחרי שהם יתיישבו את הפלנטה האדומה?

ההכנות כבר מתנהלות למשימות שינחתו בני אדם על מאדים בתוך עשור. אבל מה יאכלו אנשים אם משימות אלה יובילו בסופו של דבר להתנחלות הקבועה של כוכב הלכת האדום?

ברגע (אם) בני האדם לעשות את זה למאדים, האתגר העיקרי עבור כל מושבה יהיה לייצר אספקה ​​יציבה של מזון. העלויות העצומות של שיגור ומשאבה מחדש של משאבים מכדור הארץ יעשו את זה לא מעשי.

בני אדם על מאדים יצטרכו להתרחק מהסתמכות מלאה על מטענים שנשלחו, ולהשיג רמה גבוהה של חקלאות עצמאית ומספקת.

קרא עוד: התגלה: אגם מים נוזלי ענק מתחת לקוטב הדרומי של מאדים

הגילוי האחרון של מים נוזליים על מאדים - אשר מוסיף מידע חדש לשאלה האם אנו מוצאים את החיים על פני כדור הארץ - מעלה את האפשרות להשתמש באספקה ​​זו כדי לעזור לגדל מזון.

אבל מים הם רק אחד הדברים שאנחנו צריכים אם אנחנו לגדל מספיק אוכל על מאדים.

איזה סוג של מזון?

עבודה קודמת הציעה את השימוש של חיידקים כמקור מזון על מאדים. השימוש בחממות הידרופוניות ובמערכות סביבתיות מבוקרות, בדומה לאחת הנבדקות על גבי תחנת החלל הבינלאומית לגידול יבולים, הוא אופציה אחרת.

החודש, בכתב העת גנים, אנו מספקים נקודת מבט חדשה המבוססת על שימוש בביולוגיה סינתטית מתקדמת כדי לשפר את הביצועים הפוטנציאליים של חיי הצמח על מאדים.

ביולוגיה סינתטית היא שדה גדל במהירות. הוא משלב עקרונות מהנדסה, מדע דנ"א ומדעי המחשב (בין דיסציפלינות רבות אחרות) להקנות פונקציות חדשות ומשופרות לאורגניזמים חיים.

לא רק אנחנו יכולים לקרוא DNA, אבל אנחנו יכולים גם לעצב מערכות ביולוגיות, לבדוק אותם, ואפילו מהנדס אורגניזמים שלם. שמרים הוא רק דוגמה אחת של חיידקים תעשייתיים סוס הגנום כולו שלו כרגע להיות מהונדסים מחדש על ידי קונסורציום בינלאומי.

הטכנולוגיה התקדמה עד כה, כי הנדסה גנטית דיוק ואוטומציה יכול להיות ממוזג לתוך מתקנים רובוטיים אוטומטיים, המכונה biofoundries.

ביופונרים אלה יכולים לבדוק מיליוני עיצובים דנ"א במקביל כדי למצוא את האורגניזמים עם התכונות שאנו מחפשים.

מאדים: כדור הארץ, אבל לא כדור הארץ

למרות מאדים הוא כדור הארץ ביותר דמוי כוכבי הלכת שלנו, מאדים וכדור הארץ שונים במובנים רבים.

קרא עוד: יומן יקר: השמש מעולם לא נקבעה על הדמיית מארק ארקטי

כוח הכבידה על מאדים הוא סביב שליש מזה על כדור הארץ. מאדים מקבל כמחצית מאור השמש שאנו מקבלים על כדור הארץ, אך רמות גבוהות בהרבה של קרניים אולטרה סגולות (UV) וקוסמיות. טמפרטורת פני השטח של מאדים היא כ -60 מעלות צלזיוס, ויש לה אווירה דקה בעיקר פחמן דו חמצני.

שלא כמו האדמה של כדור הארץ, שהוא לח ועשיר בחומרים מזינים ובמיקרואורגניזמים התומכים בצמיחת צמחים, מאדים מכוסה ברגוליט. זהו חומר צחיח המכיל כימיקלים perchlorate כי הם רעילים לבני אדם.

כמו כן - למרות האגם האחרון מתחת לאגם למצוא - מים על מאדים קיים בעיקר בצורת קרח, ואת הלחץ האטמוספרי הנמוך של הפלנטה עושה מים נוזליים להרתיח בסביבות 5 מעלות צלזיוס.

צמחים על כדור הארץ התפתחו במשך מאות מיליוני שנים והם מותאמים לתנאי הקרקע, אבל הם לא יגדלו היטב על מאדים.

משמעות הדבר היא כי יש צורך להקצות משאבים משמעותיים שיהיו נדירים וחסרי ערך עבור בני אדם על מאדים, כמו מים נוזליים ואנרגיה, כדי להשיג חקלאות יעילה על ידי יצירה מלאכותית של תנאי גידול צמחים אופטימליים.

התאמת צמחים למאדים

חלופה רציונלית יותר היא להשתמש ביולוגיה סינתטית לפתח גידולים במיוחד למאדים. אתגר עצום זה ניתן לטפל במהירות במעקב על ידי בניית צמח ממוקד מאדים Biofoundry.

מתקן אוטומטי כזה יהיה מסוגל להאיץ את ההנדסה של עיצובים ביולוגיים ובדיקה של הביצועים שלהם תחת תנאי מאדים המדומה.

עם מימון הולם ושיתוף פעולה בינלאומי פעיל, מתקן מתקדם כזה יכול לשפר רבות מהתכונות הנדרשות להפיכת הגידולים למאדים בתוך עשור.

זה כולל שיפור פוטוסינתזה photoprotection (כדי לסייע בהגנה על הצמחים מפני השמש ואת קרני UV), כמו גם הבצורת ואת סובלנות קר בצמחים, הנדסה גבוהה תשואה יבולים פונקציונליים. אנחנו גם צריכים לשנות את החיידקים כדי לטהר ולשפר את איכות האדמה מאדים.

כל אלה הם אתגרים כי הם בתוך היכולת של ביולוגיה סינתטית המודרנית.

יתרונות לכדור הארץ

פיתוח הדור הבא של גידולים הדרושים לקיום בני אדם על מאדים יהיה גם יתרונות גדולים עבור אנשים על כדור הארץ.

קרא עוד: לפני שנתנחל במאדים, נסתכל על הבעיות שלנו בכדור הארץ

האוכלוסייה הגוברת בעולם מגדילה את הביקוש לאוכל. כדי לעמוד בביקוש זה עלינו להגדיל את התפוקה החקלאית, אבל אנחנו צריכים לעשות זאת מבלי להשפיע לרעה על הסביבה שלנו.

הדרך הטובה ביותר להשיג את המטרות הללו היא לשפר את הגידולים שכבר נמצאים בשימוש נרחב. הגדרת מתקנים כגון Biofoundry הציע מאדים יביא תועלת עצומה זמן התפנית של מחקר הצמח עם השלכות על ביטחון המזון והגנת הסביבה.

לכן, בסופו של דבר, המוטב העיקרי של המאמצים לפתח גידולים למאדים יהיה כדור הארץ.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי בריארדו Llorente. קרא את המאמר המקורי כאן.