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Tra tutti i corpi celesti del Sistema Solare, la Terra è attualmente il luogo più ospitale per le varie specie viventi che vi si sono sviluppate in quasi 5 miliardi di anni. Ciò, tuttavia, non impedisce che la sete di conoscenza, la curiosità e l’ingegno umani si alleino per spingersi alla ricerca di nuovi possibili luoghi da “abitare” nell’universo conosciuto. Notoriamente, l’unico suolo “alieno” finora calpestato dall’uomo è quello della Luna. Una conquista non di poco conto, che in futuro potrebbe risultare di fondamentale importanza per ulteriori missioni spaziali esplorative. A patto, naturalmente, di riuscire a creare sul satellite naturale della Terra le condizioni necessarie per poterlo trasformare in una sorta di “stazione intermedia” dove sostare lungamente in vista del raggiungimento di ulteriori mete planetarie ben più lontane.
In quest’ottica, risulta di enorme interesse il fatto che, dopo ben 11 anni di ostinate richieste, la NASA abbia finalmente messo a disposizione dell’Università della Florida un pugno di “regolite lunare”, ovvero il mix di minerali che compone il suolo lunare. Per farne cosa? Verificare, ad esempio, se è possibile farvi crescere delle piante.
In passato, la regolite era stata già messa in contatto con alcuni vegetali terrestri, per assicurarsi che non contenesse elementi o microrganismi dannosi per le forme di vita del nostro pianeta. Ma nessuno, fino ad oggi, aveva avuto l’occasione di provare a coltivare una pianta direttamente al suo interno.
Ecco i primi germogli cresciuti su terreno lunare
I biologi molecolari Anna-Lisa Paul e Robert Ferl, insieme al geologo Stephen Elardo, sono riusciti a creare nella “terra” della Luna a loro disposizione un vero e proprio “piccolo vivaio”, seppur con l’evidenza che le piante crescono in essa lentamente e “sotto stress” (come emerso dall’analisi genetica).
I vantaggi di far riuscire a far crescere delle piante sul suolo lunare sono evidenti: oltre a produrre cibo a Km 0, esse fornirebbero ossigeno, riciclerebbero acqua e ripulirebbero dall’anidride carbonica l’aria dentro gli edifici. L’unica alternativa fino a oggi disponibile per un’agricoltura “extraterrestre” era la possibilità di avviare coltivazioni “idroponiche”, fatte crescere senza terra, in substrati inerti (per esempio l’argilla) che gli astronauti potevano portare con sé nei loro viaggi.
I tre ricercatori dell’Università della Florida, invece, si sono spinti oltre e, pur avendo a disposizione “solo” 12 grammi di regolite (equivalenti a qualche cucchiaino da tè), sono riusciti a creare il loro piccolo giardino lunare, dove hanno piantato semi di arabetta comune (Arabidopsis thaliana) in mini-vasi riempiti con quasi un grammo di suolo lunare, che hanno poi curato con acqua e nutrienti.
Oltre a registrare la crescita dei semi nei diversi campioni di regolite, i tre ricercatori hanno potuto metterla a confronto con quella di piante di arabetta germogliate in ceneri vulcaniche terrestri (simili per composizione al suolo lunare).
Arabidopsis thaliana, una pianta largamente studiata
Arabidopsis thaliana, originaria dell’Eurasia e dell’Africa, è una parente della senape e di altre verdure come broccoli, cavolfiori e cavolini di Bruxelles. Si è dimostrata un’ottima candidata anche per le sue piccole dimensioni e per la facilità di crescita.
Risulta, inoltre, essere una pianta estremamente studiata dal settore Biologico vegetale; gli scienziati quindi sanno già che aspetto hanno i suoi geni, come si comporta in circostanze diverse e persino come cresce nello spazio. Per coltivare l’Arabidopsis, il team ha utilizzato campioni raccolti appunto nelle missioni Apollo 11, 12 e 17. Ogni pianta aveva a disposizione un solo grammo di regolite.
L´arabetta, stando agli studi, è una pianta senza particolare importanza agronomica ma, proprio per la sua semplicità, viene utilizzata come organismo modello in molti esperimenti scientifici. Grazie al suo semplice genoma, ad esempio, è la prima pianta per cui è stato completato il sequenziamento genico, è molto piccola e adatta a essere coltivata in ambiente di laboratorio e, non da ultimo, ha un ciclo di vita abbastanza breve: in sole sei settimane, infatti, passa dalla fase di germinazione a quella adulta con produzione dei semi.
Negli ultimi anni l’arabetta ha dimostrato di essere una pianta adatta anche allo spazio. È, infatti, la pianta modello dell’esperimento Growth-1 condotto sulla Stazione spaziale internazionale e finalizzato a studiare il comportamento e la crescita delle piante in condizioni di microgravità, è la protagonista di un importante studio pubblicato su Communications Biology, una rivista del gruppo Nature: per la prima volta è stata dimostrata la capacità di una pianta di crescere sul suolo lunare sulla Terra.
La prima sorpresa è stata la constatazione che tutti i semi piantati nella regolite sono germogliati: “Non ce lo aspettavamo – commenta Paul – questo significa che il suolo lunare non interferisce con l’attività degli ormoni e le vie di segnalazione della germinazione”. Poi l’osservazione che, rispetto alle piante cresciute nella cenere, quelle “lunari” sono state più lente a far crescere le foglie che, per altro, sono risultate mediamente più piccole e, in parte, depigmentate. L’analisi genetica effettuata sulle cellule di foglie e steli, a 20 giorni dalla germinazione, ha confermato tutti questi segni di “stress” delle neo-piantine.
Cioè, comparando le piantine con altre fatte germogliare all’interno di substrati che mimavano le caratteristiche del suolo lunare e di quello marziano, ma ottenuti con materiali terrestri, sono emerse tuttavia alcune differenze. Diverse piantine lunari sono risultate infatti più piccole, più lente nella crescita e mostravano l’attivazione di geni utilizzati per adattarsi ai periodi di stress ambientale.
Oltre ad aver dimostrato che le piante possono germogliare e crescere con successo nel suolo lunare, lo studio ha anche analizzato come le piante rispondono biologicamente a questo, a causa delle sue caratteristiche radicalmente diverse dal suolo terrestre.
Simonetta Ercoli
13 maggio 2025
