Hallo Frank,
Was ist daran so schwer?
Schwer ist die Zusammensetzung des Bodens bezüglich der Art und Mengenverteilung verschiedener Mineralien. Während vulkanische Asche bzw. zerbröselte Lava eine für das Pflanzenwachstum günstige Mischung der betreffenden Mineralien aufweist (Kalium, Magnesium, Calcium, Phosphor) trifft das auf Mondregolith offenbar nicht zu, wie aus dem Artikel hervorgeht. Hier ist die Mineralienverteilung und -komposition so, dass die Pflanzen einen Ionen-Stress erleiden, der sich auf das Pflanzenwachstum als Kümmerwuchs und Pigmentstörungen auswirken.
Da die Vermutung geäußert wird, dass der Sonnenwind und kosmische Strahlung bei ähnlicher Mineralienzusammensetzung wie bei vulkanischem Material einen Einfluss auf das Pflanzenwachstum haben könnte, betrifft das offenbar die ionisierenden Effekte des Strahlungseintrags. Im Mondboden sind daher offenbar immer noch stärker ionisierte Bestandteile enthalten, die den Ionen-Stress auslösen. Die Eisenpartikel bewirken zusätzlich einen stressauslösenden Effekt, was wohl gleichbedeutend mit einer Überdüngung ist.
Ein Zuviel an Ionen bewirkt eine Dehydrierung der Wurzelhaare (Ionen ziehen Wasser an und bewirken damit einen Stress-Effekt in den Wurzelzellen -
Plasmolyse = die Zellmembran löst sich von der Zellwand), was dann die interzellulare Kommunikation stört, so dass dann Wuchsstörungen die Folge sind. Wegen der gestörten interzellularen Kommunikation (Signalstoffe können nicht mehr zwischen Zellen ausgetauscht werden, die das Wachstum der gesamten Pflanze regulieren), ist dann auch die erwähnte Genexpression verändert, so dass andere Modifikationen im Phänotyp auftauchen als bei einer ausgewogenen Mineralienkomposition ohne Stress-Effekte.
Zum Unterschied zwischen Genotyp und Phänotyp hatte seeker schon etwas geschrieben. Wichtig ist hier noch der Begriff
Modifikation und
genetische Reaktionsnorm. Letztere lässt die Pflanzen überhaupt wachsen, aber die exprimierte Modifikation ist dann eine Form von Kümmerwuchs.