Слабая радиация поможет вывести растения для колонизации других планет

Российские биофизики выяснили, что малые дозы радиации способны влиять на сигнальные системы растений.

Как пишут «Известия», это открывает возможности для повышения урожайности, укрепления иммунитета и устойчивости культур к неблагоприятным факторам. В перспективе такие технологии помогут выводить сорта, пригодные для выращивания в космосе, чтобы обеспечивать экипажи длительных экспедиций свежими продуктами.

Учёные из Института прикладной физики РАН и ННГУ обнаружили, что «нервная система» растений оказалась чувствительнее к радиации, чем считалось ранее. При облучении малыми дозами изменения затрагивают в первую очередь внутренние электрические сигналы, передающие информацию между клетками. В эксперименте с семенами пшеницы выяснилось, что даже минимальная доза меняет параметры этих сигналов, хотя внешне растения продолжали развиваться нормально. Исследователи были удивлены: вместо ослабления электрической активности облучение её усиливало. Это, вероятно, связано с активными формами кислорода, которые запускают внутриклеточные реакции. Понимание этих процессов поможет прогнозировать, как растения ведут себя на загрязнённых территориях и в условиях повышенного радиационного фона.

Эффект малых доз радиации известен как гормезис: слабое воздействие стимулирует, а сильное — подавляет. У многих культур оптимальное облучение ускоряет прорастание, увеличивает массу и урожайность, повышает устойчивость к засухе и перепадам температур. Однако дозы нужно подбирать точно — при превышении рост угнетается. Изучение биоэлектрических сигналов позволяет наблюдать момент запуска адаптации растений. В будущем это может привести к созданию сенсорных платформ для ранней диагностики стресса или инфекции до появления видимых симптомов. Особенно перспективна связка таких измерений с искусственным интеллектом.

В космосе радиационная обстановка отличается от земной, поэтому результаты пока нельзя переносить напрямую. Но они помогают определить диапазоны доз, способных стимулировать растения за пределами магнитосферы Земли, а это — шаг к созданию оранжерей на Луне и Марсе.