الطماطم المزروعة في الفضاء ستصبح حقيقة واقعة قريبًا.. غرس جذور الجيل الثاني من الطماطم في النجوم

تنمو الطماطم بشكل أفضل في التربة الخصبة الغنية بالعناصر الغذائية مثل البوتاسيوم والفوسفور على الأرض، ، ولكن هل يمكننا زراعة الطماطم في بيئة الفضاء الخالية من الوزن؟

بفضل فريق متخصص من العلماء، ستصبح الطماطم المزروعة في الفضاء حقيقة واقعة قريبًا.

نباتات الطماطم جاهزة للإطلاق

تخيل أنك تتناول طماطم طازجة ولذيذة مزروعة في محطة فضائية تدور على ارتفاع 260 ميلاً فوق كوكبنا.

إنها ليست رؤية مستقبلية بعيدة، بل حقيقة ناشئة، حيث من المقرر أن تنطلق نباتات الطماطم المصممة هندسيًا بشكل خاص في رحلة إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) .

هذه ليست مجرد طماطم عادية، فهي نباتات صغيرة الحجم، ومصممة لتنمو في مساحة صغيرة، ومطورة بعناية لتنمو بسرعة فلكية، وهي تستعد الآن للانتقال إلى محطة الفضاء الدولية.

وتخضع الطماطم حاليًا للمراقبة في مركز كينيدي للفضاء التابع لوكالة ناسا في فلوريدا، ومن المقرر إرسال رحلة حمولة خلال العام المقبل أو نحو ذلك.

زراعة الطماطم في الفضاء

ستبدأ الرحلة حدثًا غير مسبوق – ستنبت بذور الطماطم وتؤتي ثمارها على متن محطة الفضاء الدولية، داخل مختبر الموائل النباتية المتقدمة.

وستقوم بذور هذه الفاكهة الفضائية من الجيل الأول بغرس جذور الجيل الثاني من الطماطم في النجوم.

“لذا، سيكون الأمر بمثابة نقل البذرة إلى البذرة، وهو ما لم يحدث من قبل في الفضاء”، كما أشار روبرت جينكرسون، أستاذ في كلية مارلان وروز ماري بورنز للهندسة في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد .

ولكن لماذا الطماطم، كما قد تتساءلون؟ هذه النباتات مصممة لتؤتي ثمارها في مساحات ضيقة، وهي تشكل مصدراً محتملاً للغذاء لرواد الفضاء ــ وهو التطور الذي استغرق سنوات من العمل.

تكنولوجيا الفضاء

أجرى البحث مارثا أوروزكو-كارديناس من مركز أبحاث تحويل النبات بجامعة كاليفورنيا ريفيرسايد، باستخدام تقنية تحرير الجينات CRISPR-Cas9، قامت أوروزكو-كارديناس بتقليص حجم نباتات الطماطم العادية، مما أدى إلى تقليل نسبة الأوراق إلى الثمار.

وبدعم من منحة قدرها 800 ألف دولار من معهد البحوث الانتقالية لصحة الفضاء الممول من وكالة ناسا، أدى المزيد من الهندسة إلى إنشاء الطماطم الجاهزة للفضاء.

وتُعرف هذه التكنولوجيا باسم النباتات الصغيرة للبعثات الفضائية (SPACE)، ويمكن أن تمتد لتشمل محاصيل أخرى على متن محطة الفضاء الدولية ومستعمرات الفضاء المستقبلية.

استكشاف الأطعمة المزروعة في الفضاء

قد يكون للطماطم رفقة قريبًا، يستكشف فريق UCR خيارات لزراعة الخميرة الصالحة للأكل والطحالب الخضراء والفطر في الفضاء. وقد تم الاعتراف بجهودهم عندما فازوا بمبلغ 250 ألف دولار في تحدي الغذاء في الفضاء العميق التابع لوكالة ناسا.

يعتمد البحث غير المسبوق على تقنيات مبتكرة. فبدلاً من استخدام ضوء الشمس، وهو عنصر أساسي في معظم الزراعات الزراعية، يزرع الفريق الفطر باستخدام الأسيتات، وهو مركب قائم على الكربون.

والنتيجة هي إنتاج يقدر بنحو 4000 سعر حراري في اليوم، وهو ما يتجاوز إنتاجية التمثيل الضوئي البيولوجي.

الزراعة المتكيفة مع البيئة

ويحمل البحث آثارًا كبيرة على الزراعة الأرضية أيضًا، فقد تكون المحاصيل المدمجة المزروعة داخل المنزل هي مستقبل الزراعة الحضرية.

وقد تلعب الزراعة الرأسية، التي تعتمد على المحاصيل متعددة الطبقات التي تتغذى على الزراعة المائية، دورًا أيضًا في الثورة الزراعية القادمة.

قد تصبح الطماطم SPACE، التي تتكيف مع النمو في المساحات الضيقة، متاحة للزراعة الحضرية قريبًا.

يصبح هذا الابتكار بالغ الأهمية في المناطق التي تشهد تغيرات مناخية تجعل الزراعة في الهواء الطلق غير ممكنة.

ويعمل فريق البحث على زراعة الكائنات الحية المنتجة للغذاء في الظلام باستخدام الأسيتات كمصدر وحيد للكربون والطاقة، متجاوزًا بذلك الحاجة إلى عملية التمثيل الضوئي.

الاستعداد للثورة الخضراء

وعلى الرغم من إمكانية زراعة الخميرة والفطر والطحالب الخضراء في الظلام باستخدام الأسيتات، إلا أن زراعة الطماطم والمحاصيل الأخرى في ظل هذه الظروف تظل عقبة بسبب سمية الأسيتات للنباتات البالغة.

ويستكشف الباحثون حلولاً تهدف إلى هندسة العمليات الأيضية الموجودة في البذور المنبتة التي يمكنها الاستفادة من الأسيتات.

ومن الممكن أن تؤدي هذه الزراعة المظلمة إلى إحداث ثورة في الزراعة من خلال تمكين الزراعة الداخلية على نطاق أوسع حيثما تتوفر الكهرباء.

ومن شأن هذا أن يزيد من كفاءة إنتاج الغذاء، ويقلل من استخدام الأراضي الزراعية، ويخفف من تأثيرها البيئي.

وبالنسبة للزراعة الفضائية، فإن زيادة كفاءة الطاقة هذه من شأنها أن تساعد في إطعام المزيد من أفراد الطاقم بموارد أقل.

في نهاية المطاف، قد يأتي الاختراق التكنولوجي القادم في الزراعة من نبات طماطم متواضع، يُزرع في بيئة خاضعة للرقابة داخل محطة فضائية .

وبينما نتصارع مع تحديات تغير المناخ والزيادة السريعة في عدد سكان العالم، يمكن للطماطم الكونية أن تكون عنصرا أساسيا في وصفة مستقبل مستدام.