Teksas şarap üzümleri araştırma görevi için uzaya fırlatıldı

Texas A&M AgriLife’dan araştırmacılar yüzlerce üzüm çekirdeğini Uluslararası Uzay İstasyonuna gönderiyor; burada tohumlar ekim ve çalışma için Dünya’ya dönmeden önce yaklaşık altı ay boyunca kozmik radyasyona maruz kalacak. Proje, araştırmacıların uzayda yolculuk yapan tohumlardan yetiştirilen üzümlerden yapılan ilk şarap olduğuna inandığı şarabı üretebilir.

Deney, Teksas A&M/Aegis Havacılık ve Uzay Çok Amaçlı Uzay Platformu Bütünleştirici Araştırma ve Yenilikçi Teknoloji (TAMU-SPIRIT) araştırma misyonunun bir parçası. TAMU-SPIRIT-1, Uluslararası Uzay İstasyonuna yerleştirilmesi planlanan türünün ilk örneği olan bir yörünge araştırma platformudur. Çok çeşitli araştırma ve teknoloji projelerini destekleyen “uzaydaki uydu kampüsü” olarak hizmet vermek üzere tasarlanmıştır.

Uzaya üzüm çekirdeği göndermek, Texas A&M AgriLife Research, Texas A&M AgriLife Extension Service, Tarım ve Yaşam Bilimleri Fakültesi ve Mühendislik Fakültesi’nin katılımıyla yürütülen ortak bir projedir.

Proje, Teksas A&M Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü’ndeki iki son sınıf öğrencisi Coby Arnold ve Arvind Subramanyam’ın, Teksas A&M Bahçe Bitkileri Bilimleri Bölümü’nde AgriLife Extension bağcılık uzmanı ve doçent olan Justin Scheiner’a başvurmasıyla başladı. Uluslararası Uzay İstasyonunda yapılacak bir deney için üst düzey bir kapak önerisi geliştirmek istediler.

Scheiner’in üzüm çekirdeği biyolojisine ilişkin rehberliğiyle öğrenciler, uzay radyasyonuna uzun süre maruz kalmanın genetik mutasyonlara neden olabileceği yörüngeye üzüm çekirdeklerini taşıyacak bir taşıyıcı tasarladılar. Scheiner, taşıyıcının koruması ve kalkanı olmadan radyasyona maruz kalmanın tohumları büyük olasılıkla yaşayamaz hale getireceğini söyledi.

Yörüngeden bağa

Dünya’ya döndükten sonra tohumlar, Thomas Çiftliği’ndeki AgriLife Research bağında aynı kontrol tohumlarının yanına ekilecek. Bilim insanları bitki büyümesindeki, asma ve şaraplık üzüm performansındaki ve genetikteki farklılıkları inceleyecek.

Uzaya gidecek üç çeşitten biri, 1900’lerin başında bahçıvan ve öncü bağcılık uzmanı TV Munson tarafından geliştirilen bir Teksas çeşidi olan lomanto’dur. Scheiner, misyonun bir zamanlar küresel şarap endüstrisinin kurtarılmasına yardımcı olan ve şimdi de bahçecilik biliminin geleceğine katkıda bulunabilecek yerli bir Teksas asması için “tam bir döngü” anını temsil ettiğini söyledi.

“Araştırma, farklı radyasyon seviyelerinin tohumları nasıl etkilediğini ve onları yetiştirdiğimizde bunların çeşitli genetik ifadelerini anlamamıza yardımcı olacak, ancak aynı zamanda birkaç yıl içinde Dünya’yı terk eden tohumlardan şarap şişeleme potansiyeline sahip olacağımız gibi bir yenilik de var” dedi.

“Bilim, araştırma açısından ilginç, ancak harika faktör, bu tarihi Teksas çeşidinin tam döngü anı olacak ve sonuçta kelimenin tam anlamıyla bu dünyanın dışında şarap üretecek.”

Mutasyonların, bitki dayanıklılığının ve genetiğin incelenmesi

Scheiner, seçilen üzüm çeşitlerinin, hastalık direnci ve toprak ve su koşullarına adaptasyon gibi Teksas bağları için değerli olan özelliklere ve doğal genetik özelliklere zaten sahip olmaları nedeniyle seçildiğini söyledi.

Scheiner ve ekibi roket mühendisliği yapmasa da daha dayanıklı, uyarlanabilir ve üretken tesislerin “mühendisliğine” odaklanmış durumdalar. Bu bilgi hem gelecekteki uzay görevlerine hem de Dünya’daki mahsul üretimine fayda sağlayabilir.

Mutasyonlar tarih boyunca bahçecilik ve şarap üretimini şekillendirmiştir. Örneğin Pinot gris, pinot noir şarap üzümlerindeki tek bir rastgele mutasyondan kaynaklanmıştır.

Scheiner, uzay radyasyonuna maruz kalmanın tohumlara moleküler düzeyde ne yaptığını anlamak için Bahçe Bitkileri Bilimleri Bölümü’nden ek uzmanlarla ortaklık kurdu: bağcılık ve özel meyve mahsullerine odaklanan bahçe bitkileri yetiştirme alanında yardımcı doçent Andrej Svyantek ve bölüm başkanı ve entegre sistem genomiği ve translasyonel biyoteknoloji profesörü Amit Dhingra.

Ekip, tohumlar yörüngeden döndükten sonra bitkileri radyasyona bağlı spesifik mutasyonlar açısından analiz edecek.

Scheiner, “Bu üzüm çeşitleri Teksas için denenmiş ve doğrudur” dedi. “Araştırma açısından bakıldığında, uzayda olmanın bu çeşitleri nasıl etkileyebileceğini görmek istiyoruz. Benim şarap tutkunu biri için, bu tohumların, yeni bir çeşidin tek menşe noktasını temsil eden bazı rastgele pozitif mutasyonların meydana geldiğini göstermesi çok ilginç olurdu.”

Uzay bahçeciliğinin geleceğini yetiştirmek

Scheiner, araştırma ekibinin dört ila beş yıl içinde asmalardan meyve üretmesini beklediğini ve bunun sonucunda uzaya giden üzümlerden yapılan ilk şarabın ortaya çıkabileceğini söyledi.

Ancak yeniliğinin ötesinde proje, uzaya dayalı bahçecilik araştırmalarının Dünya’da ve ötesinde bitki yetiştiriciliği, dayanıklılık ve sürdürülebilirlik konusunda nasıl bilgi sağlayabileceğini gösteriyor.

Dhingra, bölümdeki araştırmacıların hâlihazırda yaptıklarının (kontrollü çevre yetiştirme sistemlerinden biyokömür ve diğer toprak iyileştirmelerinin kullanımına ve ayrıca bitki genetiği çalışmalarına kadar) burada ve uzayda bahçeciliğin geleceği için geçerli olduğunu söyledi. Ancak bu proje ve TAMU-SPIRIT-1 misyonuna katılımı, alanı bahçecilik için bir sonraki sınır haline getirme yolunda küçük bir adımdır.

Dhingra, “Bahçeciliğin uzay araştırmalarındaki rolü – ister yiyecek veya oksijen üretmek ister astronotun genel sağlığına katkıda bulunmak olsun – hayal gücünü harekete geçiriyor, ancak bitkiler bir zorunluluk olacak ve bu bizim için heyecan verici” dedi.

“Bu proje, bahçecilik bilimlerinin geçmişini ve geleceğini birbirine bağlıyor ve araştırmamızın yetiştiricileri burada ve şimdi nasıl etkileyebileceğini, aynı zamanda insanlığın yıldızlara ulaşmasına ve orada kökler kurmasına nasıl yardımcı olabileceğini gösteriyor.”