Ilmuwan Berhasil Menumbuhkan Tanaman di Tanah dari Bulan
Untuk pertama kalinya, para ilmuwan dari Universitas Florida, Amerika Serikat, berhasil menumbuhkan tanaman semacam sawi di tanah dari Bulan.
—
Citra Bulan yang diambil oleh wahana pengorbit Lunar Reconnaissance Orbiter milik NASA. Gambar ini menampilkan sisi terang Bulan atau bagian Bulan yang bisa dilihat dari Bumi.
JAKARTA, KOMPAS — Untuk pertama kalinya, para ilmuwan dari Universitas Florida, Amerika Serikat, berhasil menumbuhkan tanaman di tanah dari Bulan. Tanah ini dikumpulkan The National Aeronautics and Space Administration selama misi Apollo 11, 12, dan 17 ke Bulan.
Keberhasilan ini dipublikasikan tiga peneliti dari Universitas Florida, yaitu Anna-Lisa Paul, Stephen M Elardo, dan Robert Ferl, di jurnal Communication Biology edisi Kamis (12/5/2022).
Dalam makalah ini, peneliti menunjukkan bahwa tanaman dapat bertunas dan tumbuh di tanah Bulan. Studi mereka juga menyelidiki bagaimana tanaman merespons secara biologis tanah Bulan, juga dikenal sebagai regolit Bulan, yang secara radikal berbeda dari tanah yang ditemukan di Bumi.
Dalam eksperimen ini, para peneliti membasahi tanah bulan dengan pipet dan menemukan bahwa tanah tersebut awalnya menolak air (bersifat hidrofobik), menyebabkan air menggenang di permukaan. Diperlukan pengadukan aktif dengan air untuk memecah hidrofobisitas sehingga bisa membasahi tanah secara merata dan siap untuk kultur tanaman.
Kami dapat menyimpulkan bahwa tanaman menganggap lingkungan tanah Bulan sebagai stres. (Anna-Lisa Paul)
Para peneliti hanya menggunakan 12 gram tanah Bulan, beberapa sendok teh, dalam eksperimen ini. Tanah ini dipinjam dari NASA dan dikumpulkan selama misi Apollo 11, 12, dan 17 ke Bulan. Para peneliti harus mengajukan peminjaman ini hingga tiga kali selama 11 tahun dan akhirnya mendapat kesempatan bekerja dengan regolit Bulan.
Para peneliti kemudian merancang eksperimen skala kecil yang dikoreografikan dengan hati-hati. Untuk menumbuhkan tanaman di tanah ini, peneliti menggunakan pot kecil di piring plastik yang biasanya digunakan untuk membiakkan sel. Mereka mengisi setiap pot dengan kira-kira 1 gram tanah bulan dan membasahi tanah dengan larutan nutrisi dan menambahkan beberapa biji dari tanaman Arabidopsis, anggota keluarga sawi (Brassicaceae), yang mencakup spesies kubis dan lobak.
a. Tabel ringkasan sumber sampel Bulan 50. b. Peneliti menggunakan empat pelat, masing-masing pelat kultur sel 48-sumur berisi empat sumur simulasi JSC-1A dan tiga regolit bulan (masing-masing satu sumur per pelat)-Apollo 11 (A11), Apollo 12 (A12), Apollo 17 ( A17). c. Setiap sumur mengandung 900 mg bahan regolit yang dilapisi filter 0,45 mikron dan sumbu Rockwool dan ditaburkan dengan 3-5 biji Arabidopsis yang tersuspensi dalam air (juga Gambar Tambahan 1). Gambar Lunar In Situ tersedia untuk umum dari arsip NASA.
Arabidopsis banyak digunakan dalam ilmu tanaman karena kode genetiknya telah sepenuhnya dipetakan. Menumbuhkan Arabidopsis di tanah bulan memungkinkan para peneliti mendapatkan lebih banyak wawasan tentang bagaimana tanah memengaruhi tanaman, hingga ke tingkat ekspresi gen.
Sebagai perbandingan, para peneliti juga menanam Arabidopsis di ”JSC-1A”, zat terestrial yang meniru tanah Bulan asli, serta tanah Mars yang disimulasikan dan tanah terestrial dari lingkungan ekstrem. Tanaman yang tumbuh di tanah non-Bulan ini menjadi kelompok kontrol percobaan.
Sebelum percobaan, para peneliti tidak yakin apakah benih yang ditanam di tanah bulan akan bertunas. Namun, ternyata tanaman bisa bertunas dan tumbuh di tanah ini.
Baca juga: Atmosfer Bumi Dipenuhi Aneka Mikroba
”Kami tidak memprediksi itu,” kata Anna-Lisa Paul, profesor riset ilmu hortikultura di Universitas Florida, dalam keterangan tertulis yang dirilis kampus ini. ”Itu memberi tahu kami bahwa tanah Bulan tidak mengganggu hormon dan sinyal yang terlibat dalam perkecambahan tanaman.”
Namun, seiring berjalannya waktu, para peneliti mengamati perbedaan antara tanaman yang ditanam di tanah Bulan dan kelompok kontrol. Misalnya, beberapa tanaman yang tumbuh di tanah Bulan lebih kecil, tumbuh lebih lambat atau lebih bervariasi ukurannya daripada rekan-rekan mereka.
”Ini semua merupakan tanda-tanda fisik bahwa tanaman bekerja untuk mengatasi susunan kimiawi dan struktural tanah Bulan,” Paul menjelaskan. Ini lebih lanjut dikonfirmasi ketika para peneliti menganalisis pola ekspresi gen tanaman.
”Pada tingkat genetik, tanaman mengeluarkan alat yang biasanya digunakan untuk mengatasi stresor, seperti garam dan logam atau stres oksidatif, sehingga kami dapat menyimpulkan bahwa tanaman menganggap lingkungan tanah Bulan sebagai stres,” kata Paul, menjelaskan.
Ilustrasi wahana pendarat Vikram dan wahana penjejak Pragyan yang diperkirakan akan mendarat pada September 2019.
Berdasarkan temuan ini, para peneliti menggunakan data ekspresi gen untuk membantu memperbaiki respons stres ke tingkat di mana tanaman dapat tumbuh di tanah Bulan dengan dampak yang sangat kecil terhadap kesehatan mereka.
Menurut para peneliti ini, bagaimana tanaman merespons tanah bulan mungkin terkait dengan tempat pengumpulan tanah. Stephen Elardo, asisten profesor geologi di Universitas Florida, menambahkan, tanaman yang paling banyak menunjukkan tanda-tanda stres adalah yang tumbuh di tempat yang oleh ahli geologi bulan disebut tanah bulan yang matang. Tanah dewasa ini, yaitu tanah yang terkena lebih banyak angin kosmik, yang mengubah susunannya. Di sisi lain, tanaman yang tumbuh di tanah yang relatif kurang matang bernasib lebih baik.
Menurut Elardo, menanam tanaman di tanah bulan juga dapat mengubah tanah itu sendiri. ”Bulan adalah tempat yang sangat, sangat kering. Bagaimana mineral di tanah bulan merespons jika tanaman tumbuh di dalamnya, dengan tambahan air dan nutrisi? Akankah menambahkan air membuat mineralogi lebih ramah bagi tanaman?” kata Elardo.
Baca juga: Bakteri Tidak Berubah Jadi "Superbug" di Luar Angkasa
Diperlukan studi lebih lanjut untuk menjawab deretan pertanyaan ini. Untuk saat ini, para ilmuwan merayakan capaian langkah pertama menuju menanam tanaman di Bulan.
”Kami ingin melakukan eksperimen ini karena, selama bertahun-tahun, kami menanyakan pertanyaan ini: Apakah tanaman akan tumbuh di tanah bulan,” kata Ferl. ”Jawabannya, ternyata, ya.”
Program artemis
Eksperimen ini dimaksudkan untuk mendukung Program Artemis, yang berencana melakukan misi membawa manusia ke Bulan. ”(Program) Artemis akan membutuhkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana menanam tanaman di luar angkasa,” kata Rob Ferl, profesor ilmu hortikultura.
Paul menambahkan, riset ini juga membuktikan bahwa sampel tanah yang dibawa kembali dari bulan tidak mengandung patogen atau komponen lain yang tidak diketahui yang akan membahayakan kehidupan terestrial.
Paul dan Ferl merupakan pakar yang diakui secara internasional dalam studi tumbuhan di luar angkasa. Sebelumnya, melalui UF Space Plants Lab, mereka telah mengirim eksperimen pada pesawat ulang-alik, ke Stasiun Luar Angkasa Internasional dan penerbangan suborbital.
”Untuk misi luar angkasa yang lebih panjang di masa depan, kita mungkin menggunakan Bulan sebagai pusat atau landasan peluncuran. Masuk akal jika kami ingin menggunakan tanah yang sudah ada di sana untuk menanam tanaman,” kata Ferl.
