Pflanzen zeigen Genaktivitätsänderungen bereits in den ersten Minuten der Schwerelosigkeit

Eine Studie der University of Florida belegt, dass Pflanzen bereits kurz nach dem Verlassen der Erdatmosphäre auf die Bedingungen der Schwerelosigkeit reagieren. Die Untersuchung wurde während des suborbitalen Flugs New Shepard NS-26 von Blue Origin am 29. August 2024 durchgeführt und im Fachjournal npj Microgravity veröffentlicht.

Experimentdesign und Durchführung

Die Raumfahrtbiologen Rob Ferl und Anna-Lisa Paul entwickelten ein Experiment, das biologische Veränderungen in verschiedenen Flugphasen erfasst. Dabei wurden Arabidopsis-Pflanzen in speziellen Probenröhren an Ferls Raumanzug befestigt. Die Proben wurden zu vier Zeitpunkten aktiviert: vor dem Start, beim Erreichen der Schwerelosigkeit, während des Wiedereintritts und nach der Landung.

Parallel führte das Team am Boden Kontrollexperimente durch. Die sogenannten Kennedy Space Center Fixation Tubes konservierten die biologischen Proben unmittelbar nach Aktivierung. Diese bewährte Technologie wurde erstmals bei einem suborbitalen Flug eingesetzt.

Ergebnisse und wissenschaftliche Bedeutung

Die Auswertung zeigte Veränderungen in der Aktivität von über 1.200 Genen während des Flugs. Die Reaktionen unterschieden sich zwischen Blättern und Wurzeln sowie zwischen verschiedenen Flugphasen. Viele der betroffenen Gene sind an der Stressantwort von Pflanzen beteiligt.

Die Studie belegt, dass die Anpassung an Schwerelosigkeit kein einzelner Prozess ist, sondern aus verschiedenen Reaktionen während Start, Schwerelosigkeitsphase und Rückkehr zur Erde besteht. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die frühesten Stadien biologischer Anpassung an Raumfahrtbedingungen.

Ein weiteres Ergebnis der Mission war der Nachweis, dass Wissenschaftler persönlich an Bord Experimente durchführen können. Ferl führte die Probenahmen selbst durch und konnte den Prozess direkt überwachen, was nach Angaben der Forscher zu präziseren Ergebnissen führte.

  • Quelle: University of Florida (2024). Studie in npj Microgravity
  • Quelle: Blue Origin NS-26 Mission Data