Piante crescono bene in microgravità

La Stazione Spaziale Internazionale non è soltanto un affascinante avamposto umano nello spazio, ma è anche un laboratorio ideale per eseguire esperimenti in un ambiente a gravità ridotta. Gli esperimenti non coinvolgono soltanto esseri umani e organismi più o meno microscopici, ma anche funghi e piante, il cui comportamento è ancora poco noto in situazioni di microgravità.
Si è sempre pensato, ad esempio, che le piante sviluppassero un sistema più o meno intricato di radici grazie alla costante azione della gravità: grazie alla forza gravitazionale, infatti, le piante sarebbero capaci di orientarsi e capire quale sia la giusta direzione verso cui far crescere rami, foglie o radici.
Sembra tuttavia che le piante non si servano della gravità come bussola, e la crescita della Arabidopsis thaliana a bordo della Stazione Spaziale Internazionale dimostra che le piante se la cavano benissimo anche in situazioni del tutto anomale per loro.
La Arabidopsis thaliana è una piccola pianta comune in Europa, Africa e Asia, ed è considerata un organismo modello ideale per via del suo minuscolo patrimonio genetico, uno dei più piccoli tra tutte le piante da fiore conosciute, e il suo veloce ritmo di crescita.
A bordo della Stazione esiste una piccola colonia di Arabidopsis thaliana trasportata in orbita per comprendere meglio la resistenza e lo sviluppo delle piante in ambiente di microgravità. "Il ruolo della gravità nella crescita e nello sviluppo delle piante in un ambiente terrestre è ben noto" sostiene Anna-Lisa Paul, ricercatrice della University of Florida di Gainesville. "Quello che è molto meno conosciuto è come le piante rispondano alla rimozione della gravità".

Le Arabidopsis thaliana a bordo della Stazione Spaziale crescono all'interno di una contenitore ripieno di gelatina nutriente, e grazie al loro veloce ritmo di sviluppo è possibile osservare, in tempi relativamente brevi, lo sviluppo delle piante in ambiente di gravità ridotta.
Paul e il suo collaboratore Robert Ferl hanno monitorato la colonia di Arabidopsis thaliana dal Kennedy Space Center al ritmo di un'immagine ogni sei ore, scoprendo che lo schema di crescita delle radici di queste piante era del tutto simile a quello osservato sulla Terra, sotto l'azione di una gravità ben più possente di quella sperimentabile a 350 km di quota.
"La prima volta che abbiamo visto le immagini e abbiamo visto la ramificazione delle radici siamo rimasti del tutto sorpresi. Le caratteristiche dello sviluppo delle piante che pensavamo fossero il risultato dell'azione della gravità non richiedono, in effetti, la presenza della gravità".
L'idea comunemente accettata è, infatti, che le radici crescano grazie ad un processo che vede coinvolta sia la gravità, sia le "collisioni" delle estremità di questi organi con il suolo, scontri che costringono le estremità a deviare dal loro percorso (idealmente rettilineo) e formare ramificazioni.
L'esperimento a gravità zero con la Arabidopsis thaliana ha invece dimostrato che le ramificazioni avvengono anche durante la crescita all'interno di uno strato omogeneo, come la gelatina ricca di nutrienti, e che la gravità non sembra avere un così grande influsso sulla crescita delle radici.
Secondo Paul e Fern, le piante potrebbero utilizzare altri indizi per orientarsi e capire la giusta direzione per la crescita delle radici, come il livello di umidità, la presenza di nutrienti o l'abbondanza di luce. "La conclusione è che nonostante le piante 'sappiano' di trovarsi un un ambiente del tutto nuovo, alla fine continuano a crescere come prima".
"Non c'è alcun reale problema alla crescita delle piante in ambiente di microgravità, come durante una missione a lungo termine su Marte, o in ambienti a gravità ridotta come ipotetiche serre su Marte o sulla Luna".
Plants Grow Fine Without Gravity