Астроботаника

Астробота́ника — раздел ботаники и астробиологии, посвященный исследованию предполагаемой растительности на планетах Солнечной системы, преимущественно на Марсе.

История

Гавриила Тихов, 1912

Астробатаника начала развиваться как раздел астробиологии с 1945 года по инициативе советского астронома, академика Гавриила Тихова, проводивший исследования в Алма-Ате с 1945 по 1960 год. Ещё в первой половине XX века астроном Василий Фесенков попытался доказать, что на красной планете Марс существует растительная жизнь. Однако позже он засомневался, и стал говорить о несостоятельности собственных предположений, говоря о том, что если на Марсе и есть жизнь, то она представлена лишь самыми примитивными формами. Но этот пессимистичный вывод не смог помешать Тихову продолжить исследования в области астроботаники. Из-за штормов на Марсе, которые вызывают видимое с Земли затемнение поверхности, современники Тихова часто верили в существование марсианской растительности, сравнимой с сезонными изменениями цвета земной растительности.

На Марсе очень суровый климат, мало воды, кислорода, и в атмосфере нет озона, поглощающего гибельные для жизни коротковолновые лучи, а еще в инфракрасных лучах «моря» Марса получаются очень тёмными. Это означает, что, возможно, марсианские растительные покровы, в отличие от земных, имеют не зеленый, а голубой, синий и даже фиолетовый цвет. Агрометеоролог Кутырева высказала предположение, что марсианские растения поглощают инфракрасные лучи для согревания. Марсианские растения могли изменить свои свойства по отношению к земным в процессе приспособления к суровому марсианскому климату. Поэтому и оптические свойства марсианской растительности должны сильно отличаться от оптических свойств растительности Земли.

Основываясь на выводах, сделанных в результате изучения земного сияния на Луне в 1914 году, в 1918 и 1921 годах Тихов обнаружил с помощью телескопических цветных фильтров, что хлорофиллы были незаметны на поверхности Марса, что привело его к предположению, что марсианская растительность, вероятно, имела голубой оттенок и состояла в основном из мхов и лишайников. Некоторые из них буреют и высыхают к середине лета, другие сохраняют свои зелено-голубые или голубые листочки и зимой. Некоторое сходство с марсианскими растениями, возможно, имеют наши можжевельник, морошка, брусника и другие северные и высокогорные растения. Главным подтверждением наличия растительности на Марсе считались наблюдаемые на нём сезонные изменения, в том числе таяние полярных шапок и потемнение некоторых областей его поверхности, что объяснялось развитием растительности. Отличие оптических свойств тёмных областей этой планеты от оптических свойств земной растительности (отсутствие в спектре полосы поглощения хлорофилла, малая отражательная способность в красной области спектра) рассматривалось как результат приспособления растительности к крайне суровым условиям Марса.

На сессии Естественно-научного института имени П. Ф. Лесгафта в Ленинграде Тихов представляя свой доклад о последних исследованиях происхождения растительности на планете Марс сказал:

Там где солнце ежедневно всходит и заходит, даже на экваторе, температура в течение суток колеблется от плюс 30 до минус 50 градусов. Однако в полярных странах Марса, где солнце не заходит в течение большей или меньшей части марсианского полугодия, температура меняется очень незначительно, оставаясь постоянно выше нуля. Вот эти-то полярные места и являются наиболее благоприятными для растительной жизни на Марсе. За год по земному исчислению растения здесь успевают зазеленеть, зацвести, отцвести и дать семена, затем они прячутся в почву под листву предыдущих лет... атмосфера на Марсе значительно разреженнее и прозрачнее земной. Все это создает особые условия для органической жизни на планете но, растения эволюционным путем могли приспособиться к суровому климату Марса

Выращивание растений в космосе

Исследования Тихова в области астроботаники позже переросли в исследования по выращиванию растений в космосе или демонстрации возможности выращивания растений во внеземных условиях (особенно при сравнении климата Марса и Сибири), но он был первым известным астрономом, который использовал цвет для попытки измерить уровень растительности на внеземном спутнике. Астроботаника касается как изучения открытия внеземной растительности, так и исследований роста земной растительности в космическом пространстве. Предметом исследования Тихонова было то, что растения можно выращивать в открытом космосе, как правило, в условиях невесомости в специальных космических садах. Растения могут перерабатывать углекислый газ в воздухе для производства ценного кислорода и могут помочь контролировать влажность в салоне космического корабля. Выращивание растений в космосе может принести психологическую пользу экипажам пилотируемых космических полётов. Проблема при выращивании растений в космосе заключалась в том, как заставить растения расти без притяжения. Это сопряжено с трудностями, связанными с влиянием силы тяжести на развитие корней, обеспечением соответствующих типов освещения и другими проблемами. В частности, снабжение корнеплодов питательными веществами, а также биогеохимические циклы питательных веществ и микробиологические взаимодействия в почвенных субстратах особенно сложны, но было показано, что они делают возможным выращивание в космосе в условиях гипо- и микрогравитации.

Растения в космосе

Некоторые растения, такие как табак и ипомея, выращивались не непосредственно в космосе, а в космических условиях, а затем были проращены и выращены на Земле. К растениям , выращенным в космосе, относятся: Arabidopsis, Brassica rapa (кит. 白菜), Liliaceae, Kalanchoe, Linum usitatissimum, лук, горошек, редис, листья салата, пшеница, чеснок, огурцы, петрушка, картофель, укроп, Базилик с корицей, Ceratopteris richardii

Литература

• Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!