Khoảng 10 nghìn năm trước, ở vùng Lưỡi liềm màu mỡ của vùng Lưỡng Hà cổ đại, con người bắt đầu thuần hóa thực vật và điều này đã làm thay đổi tiến trình lịch sử.
Hiện một công ty ở Abu Dhabi (UAE) có tên StarLab Oasis cũng đang nỗ lực đưa hạt giống vào không gian để tạo ra những giống cây mới thích nghi với biến đổi khí hậu ở Trái đất.
Bước đi đột phá
StarLab Oasis được công ty Nanoracks của Mỹ thành lập năm 2021. Họ đang lên kế hoạch gửi hạt giống vào không gian với hy vọng rằng các điều kiện ở đó có khả năng tạo ra những đột biến mới cải thiện được nền nông nghiệp trên Trái đất.
Từ việc phát triển các loại cây trồng có khả năng chống lại biến đổi khí hậu, đến giúp chúng đối phó với tình trạng nhiễm mặn, tất cả đều có thể có tầm quan trọng đặc biệt đối với nông nghiệp ở vùng Vịnh.
Theo StarLab Oasis, hạt giống có thể được giữ trong không gian trong nhiều tháng và sau đó nảy mầm. Kết quả là cây trồng được đánh giá về các đặc điểm mới lạ với khả năng mang lại lợi ích.
Chương trình đầy tham vọng của họ còn có thể làm nổi bật những cách tốt nhất để trồng trọt trong không gian. Điều này có thể sẽ rất quan trọng khi loài người xem xét các sứ mệnh trong đó các phi hành gia phải xa Trái đất trong thời gian dài hơn.
Công ty này sẽ thu được lợi ích từ sự phát triển của lĩnh vực vũ trụ thương mại và kế hoạch tạo ra các trạm vũ trụ bổ sung để có thể thực hiện nghiên cứu.
Nhà nghiên cứu Ben Greaves tại StarLab Oasis cho biết, do chi phí đưa tàu vũ trụ vào không gian giảm nên việc xem xét nhân giống ngoài Trái đất trở nên hiệu quả về mặt chi phí.
“Thông qua nhân giống đột biến… chúng tôi có thể giới thiệu những đặc điểm mới của cây mà trên Trái đất không có” - ông nói.
Kỹ thuật di truyền đã cho phép các nhà nghiên cứu chèn gene của cá vào vật liệu di truyền của cà chua. Tuy nhiên, ông Greaves cho biết điều quan trọng là phải tạo ra các đột biến mới để chúng có thể được đưa vào cây trồng thông qua nhân giống thông thường, và cần áp dụng kết quả có được để cải thiện an ninh lương thực trên Trái đất. Trong khi đó, không thiếu các loại cây trồng có thể giúp chống lại biến đổi khí hậu. Tất cả điều này cho phép con người chuẩn bị kỹ lưỡng hơn cho một tương lai nóng hơn, khô hơn và mặn hơn.
Trong số các loại cây trồng khác có thể biến đổi gene trong không gian là cà phê, những dạng mới của chúng có thể cần thiết để đối phó với biến đổi khí hậu.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra cà phê Arabica cho năng suất tốt nhất ở độ cao tại các khu vực nhiệt đới, nơi có nhiệt độ trung bình hàng năm nằm trong khoảng 18°C đến 23°C.
Nếu nhiệt độ tăng hoặc lượng mưa giảm do biến đổi khí hậu, sản lượng có thể giảm. Do vậy các giống cà phê phát triển tốt trong điều kiện ấm hơn hoặc khô hơn sẽ có lợi thế.
Trồng trọt trong không gian có thể nêu bật những vấn đề sẽ trở nên quan trọng nếu con người nỗ lực sản xuất lương thực trong không gian. Ông Greaves nói: “Phần lớn điều này là nhằm hiểu được cách thức những loại cây trồng phát triển trong không gian ở điều kiện vi trọng lực. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thấy cây lúa mì phát triển cao gấp đôi hoặc gấp ba lần trong không gian?”.
Bảo đảm hạt giống sống sót
 |
Nhà nghiên cứu Ben Greaves của StarLab Oasis. Ảnh: StarLab Oasis |
Trên Trái đất, con người đã tạo ra các đột biến bằng cách để thực vật tiếp xúc với hóa chất, nhiệt độ khắc nghiệt và các tia hạt tích điện gọi là chùm ion. Tuy nhiên, đột biến cũng có thể được tạo ra trong không gian ở nhiều loại thực vật, bao gồm các loại ngũ cốc như gạo, lúa mì và lúa mạch, cây ăn quả hoặc củ, chẳng hạn như sắn. Các loại thực vật quan trọng về mặt sinh thái như ở rừng ngập mặn cũng có thể nằm trong số đó. Ngoài ra còn có nấm và vi khuẩn.
Allen Herbert là đồng sáng lập và Tổng Giám đốc của StarLab Oasis. Ông cho biết công trình này có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về việc đưa hạt giống đi xa hơn nhiều so với các trạm vũ trụ tồn tại trong quỹ đạo thấp của Trái đất. Ví dụ, Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS) chỉ cách Trái đất hơn 400 km.
Ông cho rằng, khi ra ngoài vũ trụ, đến sao Hỏa và những nơi khác, chúng ta phải bảo đảm rằng một số hạt giống này có thể sống sót sau chuyến đi. Theo ông, NASA và các tổ chức không gian khác quan tâm đến việc làm thế nào hạt giống có thể được đóng gói tốt nhất để giúp chúng tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt của không gian.
StarLab Oasis rất quan tâm đến việc nghiên cứu cách thức, chẳng hạn như hạt giống có thể được đóng gói sao cho bức xạ không ảnh hưởng đến chúng. Công ty đặt mục tiêu gửi hạt giống vào không gian trong năm nay thông qua quan hệ đối tác với các tổ chức nghiên cứu, trường đại học hoặc công ty tư nhân.
Starlab, với các đối tác bao gồm Airbus và Voyager Space sẽ có mục tiêu cuối cùng là tạo ra các trạm vũ trụ của riêng mình vào gần năm 2030 ở các quỹ đạo khác nhau. Theo cách này, thực vật, nấm hoặc các vật liệu khác có thể tiếp xúc với các mức độ phóng xạ khác nhau.
Ông Greaves cho biết StarLab Oasis sẽ điều phối tất cả các công nghệ nông nghiệp và nghiên cứu khoa học thực vật và sẽ có nhiều Starlab với các mục đích khác nhau.
Công việc mang tính công nghệ cao này khác xa so với việc trồng trọt ở vùng Lưỡi liềm màu mỡ hàng thiên niên kỷ trước, nhưng nó có thể cũng quan trọng không kém trong việc bảo đảm con người có đủ lương thực trong tương lai.
