Den romerska statsmannen Marcus Tullius Cicero sa:"Om du har en trädgård och ett bibliotek, du har allt du behöver. "

Människor som en dag försöker göra Mars till sitt hem kan mycket väl dela med sig av de känslor som talaren uttryckte från antika Rom. När det gäller biblioteket - böcker kan nu lagras digitalt. Men hur växer din trädgård i rymden?

Att få reda på, forskare har studerat växttillväxt på International Space Station (ISS). Resultaten kan bidra till att öka produktiviteten hos både utomjordiska och jordiska trädgårdar.

Nyligen, ISS har varit hem för några imponerande skördar, ger goda mellanmål för besättningsmedlemmarna! Dock, forskare försöker inte låsa upp hemligheterna kring hur växter växer hemifrån.

"Framtidens rymdposter kommer att behöva odla växter för mat och för återvinning av luft och vatten, "säger Anna-Lisa Paul från University of Florida." Så vi studerar hur växter anpassar sig till rymdflygmiljön. Våra resultat hjälper oss också att förstå hur växter kan reagera på nya och utmanande miljöer här på jorden. "

Paul och hennes kollega Robert Ferl har odlat växter i rymden sedan 1999, när de lanserade sitt första experiment med rymdfärjan Columbia. Flera rymdstationsförsök följde. En av deras mest övertygande upptäckter var att vissa rotväxtstrategier som antas kräva gravitation verkligen inte gör det.

Växtrötter söker vatten och näringsämnen genom att växa bort från där de planteras. För att avgöra vilken riktning som ska växa, markväxter använder tyngdkraften som en ledtråd. Och de använder touch för att manövrera runt hinder. I slutet av 1800 -talet, Charles Darwin visade att växter som växer längs en lutande yta inte skickar sina rötter direkt från fröet utan istället skickar dem till höger eller vänster. Han antog att detta tillväxtmönster - kallat "skevning" - orsakades av en kombination av rötterna som rörde sig över den sneda ytan och tyngdkraften drog rakt ner på dem.

I ett experiment 2010, Paul och Ferl upptäckte, dock, att rötterna av växter växer i mikrogravitation på stationen, skev som deras jordiska motsvarigheter.

"ISS visade oss något som vi aldrig annars hade vetat, "konstaterar Paul." Tyngdkraften är inte nödvändig vid rotorientering. "

Goda nyheter. Det är ett mindre hinder för att odla växter i rymden. Växter kommer effektivt att söka näringsämnen de behöver utan tyngdkraft som en ledtråd.

Experimentet studerade också mönstren för genetiskt uttryck. Rymdväxter förändrade hur de uttryckte sina gener för att producera specifika proteiner som var till hjälp för noll gravitation.

Paul förklarar, "När levande organismer står inför miljöförändringar, deras svar innebär nästan alltid en förändring i genetiskt uttryck. Att hantera, de "slår på och av" vissa gener. "

Växter är proffs på detta.

Paul säger, "Växternas cellväggar genomgår en slags ombyggnad i rymden. Generna som är associerade med cellväggen befinner sig ofta i motsatta" switch -positioner "än de är på jorden."

Forskarna är ännu inte säkra på vilket syfte detta tjänar, men de tänker ta reda på det med ytterligare experiment.

Paul och Ferl är inte ensamma. Många andra forskare har också studerat växttillväxt på rymdstationen för att låsa upp hemligheterna för framgångsrikt växande växter i denna nya miljö. Kärnan i all forskning är strävan efter att förse människor med "allt" de behöver, var de än befinner sig.