Sternengeschichten   /     Sternengeschichten Folge 525: Pflanzen im Weltall

Description

Wenn wir dauerhaft im All leben wollen, k├Ânnen wir das nicht ohne Pflanzen. Es ist aber nicht so einfach, die Dinger im All wachsen zu lassen. Was man bis jetzt probiert und erreicht hat, erfahrt in der neuen Folge der Sternengeschichten. Wer den Podcast finanziell unterst├╝tzen m├Âchte, kann das hier tun: Mit PayPal (https://www.paypal.me/florianfreistetter), Patreon (https://www.patreon.com/sternengeschichten) oder Steady (https://steadyhq.com/sternengeschichten)

Subtitle
Die Folge mit dem gr├╝nen Daumen
Duration
679
Publishing date
2022-12-16 06:00
Link
https://sternengeschichten.podigee.io/525-sternengeschichten-folge-525-pflanzen-im-weltall
Contributors
  Florian Freistetter
author  
Enclosures
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audio/mpeg

Shownotes

Die Folge mit dem gr├╝nen Daumen

Sternengeschichten Folge 525: Pflanzen im Weltall

In Folge 336 der Sternengeschichten habe ich von all den Tieren erz├Ąhlt, die schon ins Weltall geflogen sind. Aber es gibt ja nicht nur Tiere sondern auch Pflanzen und die sind mindestens ebenso wichtig. Auch wenn es um die Raumfahrt und die Astronomie geht. Also schauen wir uns heute mal die Pflanzen im Weltall an. Beziehungsweise die Pflanzen, die wir Menschen ins All gebracht haben. Denn Pflanzen die ohne unser zutun au├čerhalb der Erde wachsen, haben wir bis jetzt noch nicht entdeckt. Man hat fr├╝her zwar mal geglaubt, dass auf dem Mars, der Venus, dem Mond und diversen anderen Himmelsk├Ârper Pflanzen wachsen w├╝rden; hat sogar geglaubt, zu sehen, wie sie dort wachsen. Aber das hat sich alles als Einbildung, optische T├Ąuschung oder Beobachtungsfehler herausgestellt. Nach allem, was wir bis jetzt wissen, w├Ąchst im Sonnensystem nirgendwo was, mit Ausnahme der Erdoberfl├Ąche. Vielleicht taucht irgendwo noch die eine oder andere Alge auf und das w├Ąre eine gro├če Sensation. Vielleicht finden wir bei unseren Beobachtungen der Planeten anderer Sterne irgendwo Hinweise auf die Existenz extraterrestrischer Pflanzen und das w├Ąre eine noch gr├Â├čere Entdeckung. Aber bis es so weit ist, m├╝ssen wir uns mit irdischen Pflanzen begn├╝gen, die wir mit Raketen ins All gebracht oder dort wachsen haben lassen.

Aber auch das ist eine wichtige Sache. Ohne Pflanzen w├Ąren wir nicht ├╝berlebensf├Ąhig. Hier auf der Erde sind wir es auf keinen Fall. Wir brauchen die Pflanzen als Nahrungsgrundlage; sie produzieren den Sauerstoff den wir atmen und halten die diversen ├ľkosysteme im Gleichgewicht. Und das ist nur der Anfang; der Anblick der Pflanzen hilft uns auch, unser psychisches Gleichgewicht zu halten; Pflanzen sind Teil aller m├Âglichen kulturellen Praktiken, wir verbringen unsere Freizeit in W├Ąldern und auf Wiesen, und so weiter. Ohne Pflanzen g├Ąbe es uns nicht.

Wenn wir, so wie jetzt, f├╝r vergleichsweise kurze Zeit ins All fliegen, dann kommen wir theoretisch auch ohne Pflanzen aus. Die Nahrung k├Ânnen wir von der Erde aus mit in die Raketen oder Raumstationen nehmen. Ebenso den Sauerstoff. Und wenn es nicht zu lange dauert, dann halten wir es auch seelisch eine Zeit lang aus, nur in einer k├╝nstlichen Umgebung ohne nat├╝rliche Pflanzen zu leben. Aber f├╝r einen l├Ąngeren Zeitraum oder gar dauerhaft ist das keine Option. W├╝rden wir zum Beispiel eine st├Ąndig besetzte Basis auf dem Mond oder dem Mars schaffen wollen oder mit einem Raumschiff Monate oder gar Jahre lang zu weit entfernten Himmelsk├Ârpern reisen, dann m├╝ssen wir einen Weg finden, wie uns die Pflanzen begleiten k├Ânnen. Wir brauchen G├Ąrten in unseren Raumfahrzeugen, die uns mit Nahrung und Sauerstoff versorgen. Die f├╝r unsere psychische Gesundheit sorgen und all die anderen Dinge tun, wof├╝r wir sie brauchen. Es ist daher kein Wunder, dass die Pflanzenforschung von Anfang an Teil der Raumfahrt war.

Schon 1946 wurden die ersten Samen mit umgebauten V2-Raketen ins All geschossen. Die USA hat die von Deutschland im zweiten Weltkrieg erbeuteten Kriegswaffen genutzt, um erste Versuche in der Raumfahrt zu unternehmen. Damals wusste man noch nicht, ob man ├╝berhaupt Menschen ins All bringen kann und wenn ja, ob sie dort ├╝berleben k├Ânnen. Um die Auswirkungen der kosmischen Strahlung auf Lebewesen zu untersuchen, hat man daher mit Pflanzen und Tieren entsprechende Tests durchgef├╝hrt. Die ersten Samenk├Ârner flogen 134 Kilometer hoch; die Rakete konnte aber nach der Landung auf der Erde nicht mehr geborgen werden. Erst ein ├Ąhnlicher Versuch ein paar Tage sp├Ąter, am 30. Juli 1946 lieferte Maisk├Ârner, die sich zumindest f├╝r kurze Zeit au├čerhalb der Erdatmosph├Ąre befunden haben. Es folgen andere Samen, die - zur├╝ck auf der Erde - eingepflanzt wurden um zu sehen, ob der Aufenthalt im All irgendwelche negativen Folge hatte. Eher nicht, Experimente aus der Sowjetunion legten sogar nahe, dass sie besser wachsen also die, die auf der Erde geblieben sind.

Es w├╝rde zu weit f├╝hren, alle Pflanzenexperimente im All aufzuz├Ąhlen. Sp├Ąter jedenfalls ist man dazu ├╝bergegangen, das Wachstum der Pflanzen direkt im All zu untersuchen. Denn genau darum geht es ja: Man will sie auf einer Raumstation wachsen lassen oder in einem Raumschiff. Und die Frage die sich da sofort stellt, ist: Geht das? Hier auf der Erde wachsen Pflanzen nach oben; die Wurzeln graben sich nach unten in die Erde. Aber im All gibt es kein "oben" und "unten": Wissen die Pflanzen da ├╝berhaupt, wie sie wachsen sollen? Auf der Erde richten sich die Pflanzen oft nach der Sonne aus und orientieren ihren Stoffwechsel am Tag-Nacht-Rhythmus. Auch der fehlt im Weltall. Welche N├Ąhrstoffe brauchen sie und in welcher Erde m├╝ssen sie wachsen? Und so weiter. Auch hier w├╝rde es viel zu weit f├╝hren, alle Aspekte der Astrobotanik zu erkl├Ąren. Aber schauen wir vielleicht auf den sogenannten "Gravitropismus". Als "Tropismus" wird in der Botanik ganz allgemein eine "Reizrichtungsreaktion" bezeichnet. Ein bestimmter Reiz bestimmt also wie und in welche Richtung sich eine Pflanze oder Teile von ihr bewegen. Wenn eine Pflanze auf Licht reagiert, sich also etwa Sprossen zum Licht hin bewegen und Wurzeln vom Licht weg, dann ist das ein "Phototropismus". Eine Reaktion auf W├Ąrme ist ein Thermotropismus, reagiert die Pflanzen auf bestimmte N├Ąhrstoffe, handelt es sich um Chemotropismus, und so weiter. Es gibt jede Menge Tropismen und beim Gravitropismus ist der Reiz auf den reagiert wird die Gravitation. Wenn eine Pflanze zum Beispiel auf einem steilen Berghang trotzdem gerade nach oben und nicht einfach irgendwie schr├Ąge aus dem Hang w├Ąchst, dann kann sie das deswegen, weil sie in der Lage ist, ihr Wachstum an der zum Erdmittelpunkt gerichteten Gravitationskraft zu orientieren. Viele Pflanzen sind darauf angewiesen, dass ihre Teile zum richtigen Zeitpunkt nach oben, nach unten oder sonst irgendie korrekt ausgerichtet sind. Wie sie das k├Ânnen? Mit Statolithen - das sind winzige K├Ârnchen aus festem Material, die sich im Inneren bestimmter Zellen befinden. Bewegt sich die Zelle, dann sorgt die Tr├Ągheit der Statolithen daf├╝r, dass sie diese Bewegung zumindest kurzfristig nicht mitmachen und an bestimmten Stellen gegen die Zellwand dr├╝cken. Dieser Reiz kann registriert werden und der Pflanze sagen, wohin die Gravitation gerade wirkt. ├ťbrigens benutzen nicht nur Pflanzen solche Statolithen, sondern auch jede Menge ander Lebewesen, aber das ist eine andere Geschichte. Bei den Pflanten spielen Amyloplasten die Rolle der Schwerkraftanzeiger; das sind bestimmte Zellbestandteile die eigentlich zur Speicherung von St├Ąrke dienen, aber auch in der Lage sind, wie Statolithen zu wirken.

Wie Pflanzen die Gravitation sp├╝ren k├Ânnen, wissen wir also. Und was machen sie mit dieser F├Ąhigkeit? Das erforscht die "Gravitationsbiologie" und nein, den Begriff habe ich mir nicht ausgedacht. Die Untersuchung von Pflanzen macht aber nur einen kleinen Teil dieser Wissenschaft aus; viel ├Âfter interessiert man sich f├╝r die Auswirkungen der Gravitation oder ihrem Fehlen auf Menschen. Die Anf├Ąnge dieser Disziplin gehen bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts zur├╝ck und damals hat man tats├Ąchlich Pflanzen untersucht und sie auf einer Art Drehgestell wachsen lassen um zu schauen, was passiert und zu sehen, ob sie trotzdem noch wissen, in welche Richtung sie wachsen sollen.

Sp├Ąter konnte man die Pflanzen dann aber auch direkt im All erforschen, zum Beispiel auf der Internationalen Raumstation. Dort hat man herausgefunden, dass Pflanzen auch in der Lage sind, die extrem geringe Mikrogravitation zu sp├╝ren, die dort herrscht und ihr Wachstum entsprechend auszurichten. Es ist also durchaus m├Âglich, Pflanzen im All wachsen zu lassen; sogar welche, mit denen wir Menschen etwas anfangen k├Ânnen. Das hat zum Beispiel das Experiment mit dem sch├Ânen Namen "Veggie" gezeigt. 2014 flog diese kleine Kammer in der Pflanzen wachsen k├Ânnen zur Raumstation und man began dort R├Âmersalat anzubauen. Im ersten Durchlauf lie├č man die Pflanzen 33 Tage lang wachsen bevor sie geerntet, eingefroren und zur Analyse zur├╝ck zur Erde geschickt wurden. Beim zweiten Durchlauf im Jahr 2015 wuchs der Salat ebenfalls 33 Tage, aber dann konnten sich die f├╝r das Experiment zust├Ąndigen Astronauten Scott Kelly und Kjell Lindgren offensichtlich nicht mehr zur├╝ck halten und verputzten die H├Ąlfte der Ernte selbst. Mit Balsamico-Essig und Oliven-├ľl, wie die NASA verlautbart hat und Kjell Lindgren hat sich damit seinen Cheesburger verfeinert. Es hat ihnen offensichtlich nicht geschadet, ebenso wie die kulinarischen Resulate der weiteren Salat-Experimente und das hat die Wissenschaft mittlerweile auch offiziell festgestellt. Der N├Ąhrstoffgehalt des Weltraumsalats ist dem des auf der Erde gewachsenen Gem├╝ses sehr ├Ąhnlich. Man findet im Salat der Raumstation allerdings mehr Mikroorganismen, was vermutlich an den speziellen hygienischen Bedingungen auf der ISS liegt. Gef├Ąhrlich war aber keiner dieser Keime f├╝r Menschen.

Nur gr├╝ner Salat wird aber ein wenig langweilig. Zum Gl├╝ck macht die Wissenschaft Fortschritte: 2020 wurden die ersten 20 Radieschen auf der ISS gez├╝chtet und 2021 wurden die ersten Paprika geerntet. Langsam kommt ein vern├╝nftiges Men├╝ zusammen, aber bis sich die Menschen auf der Raumstation selbst versorgen k├Ânnen wird es noch ein weiter Weg sein. Ganz besonders dann, wenn sie nicht mehr mit von der Erde mitgebrachten Boden arbeiten k├Ânnen, sondern zum Beispiel Pflanzen im Mars- oder Mondboden wachsen lassen wollen. Dort fehlen n├Ąmlich - nach allem was wir bis jetzt wissen - die Mikroorganismen die ├╝berall auf der Erde zu finden sind. Und die sind dringend n├Âtig, damit im Boden all die N├Ąhrstoffe enthalten sein k├Ânnen, die Pflanzen brauchen.

Die Zeit, in der nur Testpiloten und Kampfflieger ins All gereist sind, sind schon lange vorbei. Heute sollte man auf jeden Fall auch immer ein paar Leute dabei haben, die sich mit Botanik und Gartenarbeit auskennen!