Nov
25
2021

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Viaggi spaziali

In un post di quasi di 10 anni fa parlavo di piante fatte crescere nello spazio. Oggi ripropongo questo argomento con qualche aggiornamento e curiosità in più! Buona lettura.

 

Verso il sole. Le piante crescono quasi sempre verso la luce. Le loro superfici fogliari in molti casi girano verso l’alto, rivolgendosi al sole. I botanici chiamano questo fenomeno fototropismo positivo. Se in una scatola mettiamo ad esempio dei legumi, i germogli delle piantine crescono dirigendosi verso zone più luminose. Le radici, d’altro canto, si allontanano dalla luce. Solo in questo modo le piante possono sopravvivere: altrimenti la pianta non potrebbe fare fotosintesi (sopra il suolo) né assorbire acqua e nutrienti dal suolo.

Un seme va per la propria strada. Se poni dei semi in acqua, si imbibiscono e diventano spessi e soffici. Solo successivamente possono germinare. Quando si rigonfiano, si sviluppano forze notevoli. In figura, piselli secchi sono in grado di alzare un coperchio di vetro. Nel caso dei cereali, per prima appare una singola foglia cotiledonare (Monocotiledoni), mentre girasole e piselli, ad esempio, hanno due foglie (Dicotiledoni). Nel caso del girasole, queste sono visibili sul suolo, mentre i cotiledoni del pisello rimangono nel terreno, come riserve di cibo per la piantina.

 

 

Con la gravità e contro di essa. Le radici delle piante si orientano verso il centro della Terra, quindi verso la gravità. Il germoglio, d’altra parte, cresce nell’altra direzione. I botanici chiamano questo fenomeno gravitropismo. Nella figura in basso, entrambi i vasi girano lentamente, in modo tale che la pianta non percepisca alcuna direzione della gravità. La giovane pianta nel vaso a sinistra cresce parallelamente rispetto all’asse del vaso, mentre senza rotazione si raddrizzerebbe di nuovo seguendo la gravità. Il vaso a destra contiene invece un fagiolo con le prime radici. A causa della rotazione, queste non vanno verso il basso ma si sviluppano in tutte le direzioni.

 

 

Con difficoltà ma sempre verso l’alto. Le piante non possono muoversi da sole. Davvero? Sono anche abbastanza abili: possono muoversi intorno! In condizioni naturali, i germogli e le foglie si muovono verso l’alto, contro la gravità. La radice cresce invece verso il centro della Terra. Nell’esperimento in basso, la pianta è capovolta e reagisce portando il germoglio di nuovo verso l’alto. Anche questo è un caso di gravitropismo.

 

 

Giardino dell’EDEN nel ghiaccio. Cetrioli e ravanelli nel giaccio eterno: il laboratorio EDEN ISS è una serra in Antartide. Vari ortaggi crescono qui in un ambiente a ciclo chiuso senza suolo e sotto luce artificiale. In questo modo, l’equipaggio isolato nella Stazione Neumayer ha sempre cibo fresco sulla tavola. Il sistema serra è il laboratorio prova per la cosiddetta agricoltura in ambiente controllato, che in futuro fornirà cibo agli astronauti sulla Luna e su Marte. Nuove tecnologie e metodi coltivazione sono sperimentati in questa stazione.

 

 

Pomodori nello spazio. Il cibo è essenziale nello spazio. Per sopravvivere a lunghe missioni, o anche vivere in qualche posto sulla Terra per un periodo di tempo, gli uomini quindi hanno bisogno di una fonte di cibo affidabile. Nello spazio, le piante devono crescere in condizioni di gravità differente da quelle presenti sulla Terra. Prodotto a Brema, il satellite Eu:CROPIS (in basso) è stato lanciato a dicembre 2018 con un sistema biologico chiuso a bordo. Il fine della missione è effettuare test su pomodori esposti a forze gravitazionali trovate sulla Luna e su Marte per determinare quanto stabile sia il sistema.

 

 

Il menu spaziale è pronto. Colazione, pranzo, cene e spuntini: prima di lanciarsi nello spazio, gli astronauti dell’ISS scelgono i loro cibi da più di 100 opzioni. Ma per ogni chilogrammo portato nello spazio costa circa 20.000 dollari, quindi tutto è disidratato, dal momento che l’acqua è abbondante nel cibo Gli astronauti poi preparano il cibo con acqua riciclata. Alcuni alimenti possono essere mangiati come sono, come ad esempio la frutta secca. Sale e pepe sono solo disponibili in forma liquida perché le polveri vaganti potrebbero intasare le piastre di ventilazione o danneggiare le apparecchiature.

 

 

Piante in orbita – il primo passo. Fuori dallo spazio e ritorno: questi due esperimenti in basso hanno già viaggiato nello spazio. L’esperimento MULTIGEN-1, ad esempio, ha volato nella stazione spaziale internazionale (ISS) nel 2007. Il comportamento riproduttivo della pianta modello Arabidopsis thaliana è stato analizzato in un periodo di 80 giorni. La SIMBOX Green House è stata lanciata nello spazio nel 2011 andando in orbita con la navicella spaziale cinese Shenzhou 8. A gravità zero, il riso è stato coltivato in un mezzo di coltura ed è stato analizzato il suo sviluppo. I risultati sono stati immediatamente comparati a bordo con la crescita di piantine di riso in una centrifuga a 1G.

 

 

Coltivare sulla Luna e su Marte. Ossigeno, cibo e acqua: sulla Luna o su Marte le persone hanno le stesse necessità che hanno sulla Terra. Per far vivere gli astronauti su Marte, c’è assolutamente bisogno delle piante, in quanto queste riciclano l’acqua, fungono da cibo e forniscono ossigeno. Inoltre, le piante producono materie prime con le quali produrre altro. E non dimentichiamoci che le piante fanno bene all’umore perché ci si sente bene ad essere circondati dal verde. Si tratta quindi di una perfetta simbiosi tra uomini e piante!

 

 

Attraverso il sudore delle loro foglie. Le piante traspirano, sudano: l’acqua evapora attraverso apertura delle loro foglie chiamate stomi. Quindi si sviluppa una pressione negativa (tensione) che risucchia nuova acqua dalle radici. In questo modo, le piante si riforniscono di liquido senza spendere energia. L’esperimento qui in basso su un rametto con foglie mostra che evapora parecchia acqua in questo processo. Ad esempio, una betulla adulta sotto il sole può traspirare anche 400 litri di acqua al giorno! In futuro, gli astronauti potranno usare questo effetto allo stesso modo per estrarre acqua potabile da suoli di altri pianeti o satelliti.

 

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