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Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

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Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Frank » 12. Mai 2022, 21:36

Der erste Schritt zum Gewächshaus auf dem Mond ist getan: Forschern ist es gelungen, Pflanzen in Monderde wachsen zu lassen. Obwohl sich die Keimlinge in dem fremden Material sichtlich schwertaten, schafften sie es dennoch, zu sprießen.
https://www.spektrum.de/news/erste-pfla ... de/2020027

Was ist daran so schwer? Düngen wird man wohl müssen, weil der Boden nichts enthält, aber das muss man ja auf der Erde auch, sonst tun sich die Pflanzen auch hier schwer . Je nach Region....

Genexpression? :wn:
Ist das Geschlecht des Menschen biologisch bedingt oder ist es ein soziales Konstrukt? Im Tierreich ist das oft simpler. Wenn man dem weiblichen Borstenwurm das Gehirn entfernt, wird es zum Männchen.

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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von seeker » 13. Mai 2022, 07:04

Na ja, ich denke es geht hier um die Frage, ob man am Ende auch noch die Muttererde von der Erde mitbringen müsste, um dort Pflanzen wachsen lassen zu können oder nicht. Wenn, dann wäre das nicht so gut, wegen dem Gewicht.
Frank hat geschrieben:
12. Mai 2022, 21:36
Genexpression?
Genexpression meint den Phänotyp.
Der Phänotyp ist das Erscheinungsbild eines Organismus, der sich auch aufgrund der Gene im Erbgut (Genotyp) dann nach außen hin zeigt .

Genotyp und Phänotyp sind nicht dasselbe. Z.B. kann ein Gen auch abgeschaltet oder rezessiv sein - dann zeigt es sich im Phänotyp nicht oder kaum.
Und der Phänotyp (Erscheinungsbild) hängt halt auch nicht nur von den Genen (Genotyp) ab, sondern auch von den Umweltbedingungen bzw. von der Entwicklungsgeschichte eines Organismus.
Wenn du z.B. bei Geburt eigentlich die Gene hast, um 1,80 m groß zu werden, du aber in der Kindheit zu wenig Nahrung oder eine schlimme Krankheit bekommen hast, dann wirst du keine 1,80 m groß werden.
Grüße
seeker


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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Frank » 13. Mai 2022, 13:53

seeker hat geschrieben:
13. Mai 2022, 07:04
Na ja, ich denke es geht hier um die Frage, ob man am Ende auch noch die Muttererde von der Erde mitbringen müsste, um dort Pflanzen wachsen lassen zu können oder nicht. Wenn, dann wäre das nicht so gut, wegen dem Gewicht.
Das ist mir schon klar, mir ging es aber um eine ganz andere Sache.
Wie zur Hölle weiß denn die Pflanze, dass sag ich mal ein Basalt nicht von der Erde ist? Merkt die das auf molekularer Ebene?
Ich dachte immer Basalt=Basalt. Auch deswegen, weil er vulkanischen Ursprungs ist.
Lt Herrn Lesch ist nämlich Mondgestein Erdmantelgestein, nur ohne Wasser. (was ja auch nicht mehr so ganz stimmt inzwischen :mrgreen: )


seeker hat geschrieben:
13. Mai 2022, 07:04
Der Phänotyp ist das Erscheinungsbild eines Organismus, der sich auch aufgrund der Gene im Erbgut (Genotyp) dann nach außen hin zeigt .

Genotyp und Phänotyp sind nicht dasselbe. Z.B. kann ein Gen auch abgeschaltet oder rezessiv sein - dann zeigt es sich im Phänotyp nicht oder kaum.
Und der Phänotyp (Erscheinungsbild) hängt halt auch nicht nur von den Genen (Genotyp) ab, sondern auch von den Umweltbedingungen bzw. von der Entwicklungsgeschichte eines Organismus.
Wenn du z.B. bei Geburt eigentlich die Gene hast, um 1,80 m groß zu werden, du aber in der Kindheit zu wenig Nahrung oder eine schlimme Krankheit bekommen hast, dann wirst du keine 1,80 m groß werden.
Vielen Dank für die Erklärung :well:
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Mit freundlichen Grüßen

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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Diagnostiker » 13. Mai 2022, 14:19

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.

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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Frank » 13. Mai 2022, 14:35

Diagnostiker hat geschrieben:
13. Mai 2022, 14:19


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.
Ok, dass habe ich nun verstanden. Dann hat sich meine Frage weiter oben auch erübrigt, denn nun weiß ich, dass die Pflanze das sehr wohl merkt, wenn die irdische Zusammensetzung nicht mehr stimmt und ein "Ionen-Stress" wirkt wohl auf molekularer Ebene.

Diagnostiker hat geschrieben:
13. Mai 2022, 14:19
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.
Das die (direkte)Sonneneinstrahlung auf dem Mond aber auch eine Veränderung im Gestein hervorruft, wusste ich bis dato noch nicht. Was aber natürlich absolut Sinn macht, wenn man darüber nachdenkt......
Diagnostiker hat geschrieben:
13. Mai 2022, 14:19
Die Eisenpartikel bewirken zusätzlich einen stressauslösenden Effekt, was wohl gleichbedeutend mit einer Überdüngung ist.
Dann ist wohl die "Rost-Phase" der Erde ein weiterer Baustein, warum es Leben auf unserem Planeten gibt?
Kann man soweit gehen, dass ohne die Sauerstoff bedingte "Verrostung" der Erde, auch hier zu viele Eisenpartikel vorhanden wären im Boden und es so auch eine Überdüngung gäbe?


Diagnostiker hat geschrieben:
13. Mai 2022, 14:19
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.
Auch hier Danke für die tollen Infos :well:
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Mit freundlichen Grüßen

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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Diagnostiker » 13. Mai 2022, 14:47

Dann ist wohl die "Rost-Phase" der Erde ein weiterer Baustein, warum es Leben auf unserem Planeten gibt?
Na ja, die Rost-Phase setzte ja erst ein, nachdem über Cyanobakterien effizient Sauerstoff in die Meere und später in die Atmosphäre entlassen worden ist. Als Faktor für die Lebensentstehung würde ich das nicht ansehen, aber als Faktor für die spätere Ausbreitung von Leben könnte ich mir das Vorhandensein von Eisen(II)Oxid durchaus vorstellen, da einige Bakterienarten dieses Eisenoxid als Energiequelle verwerten können:

https://www.scinexx.de/news/geowissen/b ... ne-rosten/

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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Frank » 16. Mai 2022, 19:17

Etwas ausführlicher nun.
Um mehr über die Ursachen des beeinträchtigten Wachstums herauszufinden, analysierten Paul und ihre Kollegen die Genaktivität der Testpflänzchen. Auch dabei zeigten sich deutlich Unterschiede zum Regolith-Analog: Bei den auf lunarem Material wachsenden Pflanzen waren hunderte Gene aktiv, die für hohe Stressbelastungen typisch sind. „71 der Prozent dieser Gene sind mit Belastungen durch Salze, Metalle und hochreaktive Sauerstoffverbindungen verknüpft“, berichten die Forschenden.

Auch bei dieser genetischen Stressreaktion zeigte sich eine abgestufte Reaktion auf die unterschiedlich „reifen“ lunaren Regolithe: Die Pflanzen auf dem Apollo-11-Substrat hatten 465 stress-assoziierte Gene aktiviert, bei den Apollo-12-Pflanzen auf dem etwas weniger verwitterten Mondstaub waren es 265 und bei Apollo-17 113 Stressgene. „Dies deutet darauf hin, dass die Pflanzenreaktion auch von der Art des Regoliths abhängt“, schreiben Paul und ihre Kollegen


Also pflügen und Strahlenschutz in der Kuppel? :wink:

https://www.scinexx.de/news/kosmos/wie- ... mondstaub/
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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Diagnostiker » 16. Mai 2022, 19:23

Oder vorher den Boden gut wässern, damit die Salze, Metalle und hochreaktiven Sauerstoffverbindungen herausgespült werden.

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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Frank » 16. Mai 2022, 19:43

Diagnostiker hat geschrieben:
16. Mai 2022, 19:23
Oder vorher den Boden gut wässern, damit die Salze, Metalle und hochreaktiven Sauerstoffverbindungen herausgespült werden.
Das Problem mit der Strahlung löst das aber nicht . :wink:
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Re: Erste Pflänzchen sprießen in jahrzehntealter Monderde

Beitrag von Diagnostiker » 16. Mai 2022, 20:36

Nee, hinterher muss man fleißig abschirmen.

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