달에서 가져온 흙, 지구 식물 싹틔웠다

입력 : 2022-05-13 17:58

미 NASA, 애기장대 씨앗 발아·재배 성공

다른 행성에서도 작물재배·산소 획득 ‘가능성’

사진제공=UF/IFAS(타일러 존스 촬영)

달에서 가져온 토양에서 식물을 재배하는 데 처음으로 성공했다. 이는 달은 물론 달 너머 다른 행성에서 작물을 재배하고 산소를 얻을 수 있는 길을 열어놓은 것으로 평가됐다.

미국 플로리다대학 연구진은 달의 암석층을 덮고 있는 먼지·흙 등으로 된 ‘레골리스(regolith)’에서 씨앗을 발아시켜 재배할 수 있다는 연구 결과를 <커뮤니케이션스 바이올로지(Communications Biology)>에 발표했다.

플로리다대학 식량농업과학연구소(FU/IFAS)의 원예학 교수 애나-리사 폴 박사 등이 참여한 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)으로부터 12g의 레골리스를 임차해 식물 재배실험을 진행했다. 레골리스는 아폴로 11·12·17호 우주비행사들이 채집해 온 것으로, 찻숟가락 3∼4개 분량 밖에 안되는 적은 양이다. 이에 연구진은 세포 배양에 이용하는 플라스틱판을 화분 삼아 미니 ‘달 농장’을 만들었다.

화분에 약 1g씩 레골리스를 넣고 배양액으로 적신 뒤 애기장대 씨앗을 심었다. 애기장대는 유전자 코드가 완전히 분석돼 식물 실험에서 가장 널리 이용하는 종이라 달 토양이 애기장대의 생장 과정에 미치는 영향을 유전자 발현 수준까지 깊이 들여다볼 수 있었다.

연구팀은 지구 물질인 ‘JSC-1A’에도 애기장대를 심어 생장과정을 비교했다. 이 과정에서 거의 모든 씨앗이 발아해 달 토양이 식물의 발아와 관련된 호르몬과 신호를 방해하지 않는다는 점을 보여주는 것으로 해석됐다. 다만 시간이 흐르면서 달 토양에서 발아한 애기장대의 생장이 비교그룹보다 느렸으며, 개체간 차이도 더 두드러지는 것으로 나타났다. 이는 식물이 달 토양의 구조적·화학적 구성에 적응하느라 분투 중이라는 점을 나타내는 물리적 신호로 받아들여졌는데 유전자 발현 양상을 통해서도 확인됐다.

연구팀은 “유전자 발현 자료를 이용해 식물, 특히 작물이 달 토양에서 극히 작은 영향만 받고 자랄 수 있는 수준까지 스트레스 반응을 개선할 계획”이라고 밝혔다.

장재혁 기자 jaehyuk@nongmin.com

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