화성으로 향하는 네 번째 인간 탐사 임무의 일원으로 붉은 행성에 도착해, 영구 정착지를 위한 최초의 자급자족 식량 공급 체계를 구축하라는 요청을 받는다고 상상해 보자. 계획은 유익한 곰팡이, 즉 화성 토양(레골리스)을 작물이 자랄 수 있을 만큼 개선하는 데 도움을 줄 수 있는 미생물에 달려 있다. 성공한다면 지구에서 식량을 운송할 필요성이 줄어들고, 이 상상 속 시나리오에서는 심지어 당신의 이름을 딴 고등학교까지 얻을 수 있을지도 모른다.

그 비전이 실현되기까지는 아직 수십 년이 걸릴 수 있지만, 미국과 브라질의 연구자들은 이미 곰팡이가 우주 농업을 더 실용적으로 만들 수 있는지 검토하고 있다. 최근 《천문학 및 우주과학 프런티어스》에 발표된 리뷰 논문에서 연구팀은 유익한 곰팡이가 적대적인 달과 화성의 레골리스를 작물 재배에 더 생물학적으로 적합한 물질로 전환하는 데 어떻게 도움을 줄 수 있는지 탐구했다.

달과 화성의 레골리스는 식물이 번성하는 데 필요한 여러 영양소가 부족하기 때문에 농업에 열악한 환경이다. 연구자들은 특히 질소, 칼륨, 인의 부족과 이러한 한계를 극복할 수 있는 방법에 주목했다.

유익한 곰팡이가 하나의 가능한 해결책이 될 수 있다. 이 생물들은 지구에서 영양소 순환에 중요한 역할을 하며 식물, 토양 및 기타 생물이 필수 자원에 접근하도록 도울 수 있다.

이 리뷰는 비생물적(비생물체) 스트레스 하에서도 영양소 흡수를 개선하여 식물 성장을 지원하는 것으로 이미 입증된 곰팡이 종을 조사했다. 연구자들은 또한 국제우주정거장에서 사용된 곰팡이도 고려했다.

비생물적 스트레스는 달과 화성의 레골리스처럼 영양소가 부족한 물질에서 재배되는 작물에 특히 중요하다. 식물은 제한된 자원에 접근하는 동시에 혹독한 재배 조건에 대처할 수 있도록 도움이 필요할 것이다.

연구자들이 강조한 한 그룹은 수지상 균근 곰팡이(AMF)이다. 이 곰팡이는 19세기 중반부터 식물학에서 사용되어 왔으며 식물 뿌리와 긴밀한 협력 관계를 형성한다. 사실상 그들은 뿌리 시스템의 미세한 확장처럼 작용하여 식물이 영양소에 더 효율적으로 도달하고 흡수하도록 돕는다.

연구자들은 이 접근법이 실제 우주 농업 시스템에 사용되기 전에 더 많은 연구가 필요하다고 말한다. 특히 향후 연구에서는 이러한 곰팡이가 시뮬레이션이나 다른 대체 물질이 아닌 실제 달과 화성의 레골리스에서 얼마나 잘 수행되는지 테스트해야 할 것이다.

그럼에도 불구하고 연구팀은 곰팡이를 사용하여 지구 밖의 미래 농업을 지원할 상당한 잠재력을 보고 있다. 이 전략이 효과적인 것으로 입증된다면, 유익한 곰팡이는 우주비행사가 달과 화성에서 더 크고 안정적인 작물을 생산하는 동시에 지구에서 운송되는 식량에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

이 연구는 결론에서 다음과 같이 밝히고 있다. "식물 성장 촉진 곰팡이를 달 또는 화성 레골리스 기반 농업 시스템에 포함시키는 것은 우주 작물 생산과 지구 밖 인간 정착지 건설에 전략적 향상을 가져올 것이다. 트리코데르마와 다양한 AMF(글로메로미코타)와 같은 곰팡이는 비생물적 스트레스를 완화하고 필수 영양소를 동원하며 레골리스 기질의 물리화학적 구조를 잠재적으로 개선하는 능력으로 두드러진다. 이러한 미생물은 레골리스 환경(무기 조성)을 변화시키고 척박한 기질에 도입된 조작된 미생물군집에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 유망한 생명공학 도구를 제공한다."

자료 제공: Universe Today. 원문 작성: Laurence Tognetti, MSc. 참고: 내용은 스타일과 길이에 따라 편집될 수 있습니다.