เปลี่ยนดาวอังคารให้เป็นสีเขียว!? จีนพบมอสชนิดหนึ่งที่อยู่รอดได้บนดาวอังคาร

นักวิจัยจากสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีนค้นพบมอสทะเลทรายชนิดหนึ่งที่มีศักยภาพพอที่จะอยู่รอดบนดาวอังคารได้ ซึ่งเป็นเต็มไปด้วยรังสีอวกาศรุนแรงและความเย็นจัด มันคือมอสที่มีชื่อว่า ‘ซินทริเซีย คานิเนอร์วิส’ (Syntrichia caninervis)

ดาวอังคาร (Mars) ได้กลายเป็นเป้าหมายใหญ่ในการขยายอาณานิคมของมนุษย์ไปสู่อวกาศ องค์กรต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น นาซา (NASA) หรือแม้แต่ สเปซเอ็กซ์ (SpaceX) เองก็มีโครงการระยะยาวไปสู่ดาวอังคาร แต่การจะอยู่รอดบนนั้นได้ต้องมีการดำเนินงานอีกจำนวนมาก ในการเปลี่ยนดาวเคราะห์สีแดงให้กลายเป็นบ้านที่อบอุ่น

แต่ในตอนนี้นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าพวกเขาได้เข้าใกล้จุดมั่งหมายนั้นไปอีกหนึ่งก้าวแล้ว เนื่องจากมีการค้นพบว่ามอส ‘ซินทริเซีย คานิเนอร์วิส’ ซึ่งเป็นมอสที่พบได้ในภูมิภาคต่าง ๆ รวมถึงทวีปแอนตาร์กติกาและทะเลทรายโมฮาวี สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมของดาวอังคารที่มีรังสีระดับสูง แห้งแล้ง และหนาวจัดได้

“ในบรรดาพืชบก มอสมักเป็นสายพันธุ์บุกเบิกที่ได้รับการคัดเลือดโดยธรรมชาติเพื่อสามารถเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง” ทีมวิจัยเขียนในรายงานที่เผยแพร่ในวารสาร The Innovation “เมื่อเปรียบเทียบกับสาหร่ายหรือไลเคน มอสนั่นมีมวลชีวภาพและความสามารถในการตรึงคาร์บอนมากกว่า จึงมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรชีวธรณีเคมี และทำให้พื้นผิวทะเลทรายมีความเสถียร”

หากมอสชนิดนี้สามารถอยู่รอดบนดาวอังคารได้ มันจะกลายเป็น ‘ตัวเปลี่ยนเกม’ ในการสร้างที่อยู่อาศัยของมนุษย์ เนื่องจากการทำให้พืชสามารถเติบโตได้ด้วยตัวเองเป็นปัจจัยสำคัญยิ่งในการตั้งถิ่นฐานนอกโลก ทำให้มนุษย์ไม่จำเป็นที่จะต้องคอยส่งทรัพยากรจากโลกไปยังที่อื่น ซึ่งมีความสิ้นเปลืองอย่างมาก

พืชที่เติบโตเหล่านั้นสามารถผลิตออกซิเจนให้กับการหายใจ หมุนเวียนน้ำ ผลิตพืชผลที่สามารถนำไปประกอบอาหารต่อ และยังช่วยสร้างบรรยากาศที่ดีในการอยู่อาศัย ช่วยให้มนุษย์ที่อยู่ไกลบ้านสามารถรู้สึกถึงสิ่งแวดล้อมที่อยู่บนโลกได้

“การปลูกพืชบนบกเป็นส่วนสำคัญของภารกิจอวกาศในระยะยาว” ศาสตราจารย์ สจวร์ต แมคแดเนียล (Stuart McDaniel) ผู้เชี่ยวชาญด้านมอสจากมหาวิทยาลัยฟลอริดา ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานวิจัยนี้ กล่าว

“เนื่องจากพืชเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นออกซิเจนและคาร์โบไฮเดรตได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยพื้นฐานแล้วเป็นอากาศและอาหารที่มนุษย์ต้องการเพื่อความอยู่รอด แม้มอสในทะเลทรายจะไม่สามารถกินได้ แต่ก็สามารถให้บริการที่สำคัญอื่น ๆ ในอวกาศได้” ศาตราจารย์ แมคแดเนียลเสริม

กล่าวอีกนัย มอสสามารถช่วยเพิ่มคุณค่าและเปลี่ยนวัสดุหินที่พบบนพื้นผิวบนดาวอังคาร เพื่อให้พืชชนิดอื่น ๆ เติบโตได้ แม้มอสจะไม่อร่อย แต่มันก็มีสามารถสร้างสลัดผักที่น่ากินให้กับมนุษย์ได้

อยู่รอดท่ามกลางสภาวะสุดขั้ว

ในรายงานของทีมนักวิทยาศาสตร์จีนได้ทำการทดสอบมอส ซินทริเซีย นี้โดยการสร้างสภาวะที่คล้ายกับดาวอังคารในห้องทดลอง โดยเริ่มจากการทำให้มันขาดน้ำอย่างรุนแรงเป็นระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งเมื่อทีมวิจัยได้กลับมาให้น้ำ มอสชนิดนี้สามารถกลับมาทำกิจกรรมของมันต่อไปได้ ‘ภายในไม่กี่วินาทีหลังจากได้รับน้ำคืน’

แต่เท่านั้นยังไม่พอ มอสที่ในสภาวะขาดน้ำนี้ได้ถูกนำไปผ่านความเย็นจัด โดยถูกแช่ไว้ในช่องแช่แข็งที่มีอุณหภูมิ -80°C เป็นเวลาถึง 3 หรือ 5 ปี และอีกกลุ่มหนึ่งจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บไนโตรเจนเหลวเป็นเวลา 15 วันหรือ 30 วัน ก่อนที่ทั้งคู่จะถูกย้ายไปยังทรายที่ผ่านการฆ่าเชื้อมาแล้ว

มอสซินทริเซียได้สร้างความประหลาดใจให้กับทีมนักวิทยาศาสตร์อย่างยิ่ง พวกมันสามารถฟื้นตัวกลับมาทำงานได้ปกติ ราวกับไม่มีอะไรเกิดขึ้น “หลังจากเก็บรักษาอยู่ในไนโตรเจนเหลวเป็นเวลา 15 และ 30 วัน ในที่สุด พืชก็สร้างส่วนที่งอกออกมาได้ใหม่ประมาณ 2 ส่วน” ทีมงานเขียน “อัตราการงอกใหม่อยู่ที่ประมาณ 95 เปอร์เซ็นของอัตราการงอกในพืชกลุ่มควบคุม”

ไม่เพียงเท่านั้น ทีมงานยังทำให้มอสชนิดนี้ได้รับรังสีรุนแรง ความดัน ก๊าซ และอื่น ๆ แบบเดียวที่เกิดขึ้นบนดาวอังคาร พวกมันก็ยังคงฟื้นตัวกลับมาได้อย่างน่าทึ่ง ซึ่งหากมนุษย์ได้รับรังสีในปริมาณเดียวกันนี้จะเกิดอาการชักอย่างรุนแรง และเสียชีวิตในเวลาต่อมา แต่มอสซินทริเซียสามารถฟื้นตัวกลับมามีชีวิตใหม่อีกครั้งแม้มันจะอาบรังสีมาแล้วเป็นเวลากว่า 60 วัน

“เมื่อมองไปยังอนาคต เราคาดหวังว่ามอสที่มีศักยภาพนี้สามารถนำไปยังดาวอังคารหรือดวงจันทร์เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ ในการตั้งอาณานิคมของพืชและการเจริญเติบโตในอวกาศ” ทีมวิจัยเขียน ซึ่งพืชส่วนใหญ่ไม่สามารถทนต่อความเครียดที่เกิดจากการเดินทางในอวกาศเป็นระยะเวลานานได้

“บทความนี้น่าตื่นเต้นเพราะมันแสดงให้เห็นว่า มอสในทะเลทรายสามารถรอดพ้นจากความเครียดบางส่วนที่อาจพบได้ระหว่างการเดินทางไปยังดาวอังคาร” ศาสตราจารย์ แมคแดเนียล ให้ความเห็นต่องานวิจัยนี้ “รวมถึงระดับรังสีที่สูงมา อุณหภูมิที่เย็นจัด และระดับออกซิเจนที่ต่ำมาก”

มีอีกมากที่ต้องพิสูจน์

ยังไงก็ตามผู้เชี่ยวชาญหลายคนยังเชื่อว่ามีอะไรที่ต้องดำเนินการและต้องศึกษาอีกมา เนื่องจากงานวิจัยนี้ยังคงมีข้อจำกัดบางประการ ซึ่งก็คือ ยังไม่ได้ศึกษาผลกระทบของรังสีอนุภาค และยังไม่ได้ทดสอบกับ ‘ดินดาวอังคาร’ จริง ๆ

“การทดลองเหล่านี้ถือเป็นก้าวแรกที่สำคัญ แต่ก็ไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามอสสามารถเป็นแหล่งออกซิเจนที่สำคัญภายใต้สภาวะของดาวอังคาร และไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามอสในทะเลทราย สามารถแพร่พันธุ์ได้ในบริบทของดาวอังคาร” ศาสตราจารย์ แมคแดเนียล กล่าว

กล่าวอีกอย่าง มอสซินทริเซีย ในงานวิจัยนี้ได้รับการทดสอบในสภาวะที่คล้ายดาวอังคารอย่างมากเป็นเวลานานแตกต่างกันไป แต่ในท้ายที่สุด มันก็ถูกนำออกมาและฟื้นตัวในสภาวะบนโลกที่เป็นทราย ดังนั้นจึงต้องมีการทดสอบต่อไป แต่อย่างไรก็ดี งานวิจัยเหล่านี้เป็นความก้าวหน้าในการที่จะทำให้ดาวอังคารเป็นที่อยู่อาศัยของมนุษย์ที่มีความยั่งยืน

“มอสที่ทดต่อสภาวะรุนแรงนี้อาจเป็นพืชบุกเบิกที่มีศักยภาพสำหรับการตั้งอาณานิคมบนดาวอังคาร” ศาสตราจารย์ เอ็ดเวิร์ด กินแนน (Edward Guinan) จากมหาวิทยาลัยวิลลาโนวา ที่ไม่เกี่ยวข้องกับงานวิจัย กล่าว

“เรายังมีหนทางอีกยาวไกล แต่มอสทะเลทรายที่ต่ำต้อยนี้เสนอความหวังที่จะทำให้ส่วนเล็ก ๆ ของดาวอังคารยู่อาศัยได้ในอนาคต”

สืบค้นและเรียบเรียง : วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ภาพ : USDA, NRCS. 2016. The PLANTS Database/Public Domain

ที่มา