¿Se podría diseñar una planta para vivir en el vacío?

Hay un artículo de Orion's Arm sobre esto, que enumera los diversos desafíos que enfrentan las plantas en el vacío y las formas en que hipotéticamente podrían resolverse. No es exhaustivo y he agregado algunos de mis propios comentarios:

• Temperaturas extremas, tanto calientes como frías. Estos podrían resolverse con albedo variable (la planta puede cambiar su reflectividad para que refleje más luz durante el día), alta masa térmica (una planta más grande se calienta y se enfría más lentamente), intercambio de calor geotérmico (las partes aéreas de la planta se mantiene a temperatura constante mediante la circulación de la savia de las partes subterráneas, ya que la temperatura es más estable bajo tierra) y la tolerancia a la congelación (la planta puede sobrevivir a la congelación en la noche fría y descongelarse en la mañana).
• Falta de agua líquida; el agua ni siquiera puede existir como líquido en el vacío , pero el agua es esencial para las plantas. Sería necesario proporcionar agua en formas estables al vacío, como minerales hidratados ( algunas plantas de la vida real pueden usar agua de minerales ) o hielo debajo de una capa aislante de suelo.
• Sin captación de CO2 u O2 de la atmósfera, ya que no hay atmósfera. Las plantas necesitan CO2 para la fotosíntesis y también necesitan O2 para la respiración . El artículo de Orion's Arm no da ninguna solución para esto. Presumiblemente, una planta en el vacío necesitaría de alguna manera obtener estas sustancias del suelo en el que crece. Otra implicación de esto es que las plantas ya no necesitarían estomas , ya que los estomas se usan para intercambiar gases con la atmósfera.
• Sin viento ni animales que ayuden a la polinización y dispersión de semillas. Sin estos, las plantas necesitarían usar métodos gaseosos o mecánicos para esparcir su polen y semillas, o reproducirse vegetativamente (por ejemplo, enviando estolones).
• Radiación elevada, ya que no hay capa de ozono para detener los rayos UV y no hay atmósfera o magnetosfera para detener la radiación de partículas. El artículo realmente no menciona esto, pero una planta de vacío necesitaría una alta radiorresistencia para sobrevivir, crecer y reproducirse.

Una cosa que se debe sacar de esto es que la mayor parte de la biomasa de una planta de vacío probablemente estará bajo tierra, donde está relativamente a salvo de estos desafíos. Las únicas partes sobre el suelo serían las hojas y posiblemente los órganos reproductivos.

Las plantas que realizan la fotosíntesis requieren dióxido de carbono para crecer . El metabolismo de las plantas convierte el CO2 en carbono y oxígeno a través de la fotosíntesis. El carbono es el principal elemento del que está compuesta una planta. Sin una atmósfera de dióxido de carbono, una planta no puede crecer.

Sin embargo, es posible que puedas cultivar hongos en el vacío. Los hongos no realizan la fotosíntesis. En cambio, absorben compuestos orgánicos que son o fueron parte de otras plantas o animales. Eso significa que técnicamente no necesitan una atmósfera. Pero tendrás que proporcionarle una fuente de nutrientes. Afortunadamente, los hongos son sorprendentemente versátiles. Según Wikipedia:

Los hongos han desarrollado un alto grado de versatilidad metabólica que les permite usar una amplia gama de sustratos orgánicos para crecer, incluidos compuestos simples como nitrato, amoníaco, acetato o etanol.

Muchos de estos compuestos simples se han detectado en la nebulosa, por lo que encontrar una fuente natural de ellos en el espacio no es descabellado.

No soy biólogo, pero dudo que encuentres una especie de hongo en la tierra que crezca bien en el vacío porque sus células evolucionaron para ser estables dentro de una presión atmosférica de 100 kPa. Pero es posible que pueda crear uno mediante ingeniería genética o, cuando tenga tiempo, selección artificial (cree cultivos, reduzca la presión hasta que la mayoría de ellos muera, espere hasta que vuelvan a crecer, reduzca aún más la presión).

1.: Necesitas agua - Dato curioso. Las primeras "plantas" en la Tierra comenzaron en la atmósfera sin oxígeno. Pero sin agua (suelo lunar) no sería posible ni siquiera con el diseño más ingenioso de la historia.

2.: Necesitas minerales - Puedes irte con microbios, pero la planta necesita alimentarse de algo. Así es como cultivamos la mayoría de las hortalizas para la producción en masa: Siembra hidropónica en agua enriquecida con todos los minerales que necesita la planta. Entonces, de nuevo, el agua sola no es suficiente. El agua con minerales podría ser un GO, pero:

3.: Necesitas un entorno estable. Aunque podría evitar una carga mediante el diseño inteligente del ADN de dicha planta, aún así, en la Tierra tiene un rango de temperatura de -80 Celsius a +50 grados Celsius. Creo que en la superficie de la Luna puedes ir a rangos más extremos.

Para resumir: es un problema de ingeniería:

Necesita una planta de un diseño que mantenga su propia microatmósfera (diseño similar a una esfera, donde la planta respire dentro de dicha esfera)

Necesitas una planta capaz de sobrevivir a temperaturas extremas en ambos sentidos. Básicamente madera de taiga mezclada con cactus del desierto.

Y, además, dicha planta debería sobrevivir con la menor cantidad de agua posible (más diseño de cactus que madera de taiga siberiana)

En la configuración de ciencia ficción de la ingeniería de ADN realmente desarrollada, creo que podría transmitir esa idea. Pero en realidad, creo que te estrellarías con una configuración extrema del entorno.

¿Una planta como el bambú? Sin embargo, es muy poco probable que si nos hacemos pequeños, podrías lograrlo. El liquen y el musgo podrían diseñarse para tal cosa. Sé que el liquen no es una 'planta', pero las algas producirán clorofila.

Las cosas que se pegan al suelo tendrían más posibilidades de sobrevivir, solo mira si se pueden encontrar líquenes aquí en la tierra, pueden vivir en algunos lugares muy inhóspitos. Podrían ser capaces de mantener una atmósfera pequeña y descomponer las rocas y otros minerales y podrían soportar entrar en estasis cada vez que la luna se aleja del sol.

Entonces, espero que comencemos jugando con Lichen y luego tal vez pasemos a los musgos y partamos de allí.

Me imaginaría esta "planta" como si fuera el tronco de un baobab. Cualquier rama sería muy corta y es posible que ni siquiera exista. Su apariencia puede ser más similar en forma a un cactus saguaro que a un árbol. Todas las hojas (¿agujas?) serían más células solares fotovoltaicas en lugar de estar basadas en clorofila. El interior del tronco (hermético al agua, al aire ya prueba de vacío) estaría repleto de agua, minerales y gases que el árbol consumiría para vivir y crecer.

Asumiría que el propósito de tal planta sería usar raíces especiales para procesar lentamente la tierra y las rocas en materiales utilizables. Se necesitarían carreras de reabastecimiento para reponer sus reservas y recolectar cualquier cosa útil que produjera.

podrías hacer que la planta tenga algunos sacos de aire, que contienen oxígeno, para algo de respiración aeróbica, y algo de CO2, en cuanto a la fotosíntesis, podrías modificarlo para que necesite la misma cantidad de O2 que de CO2, estos sacos podrían estar en todas las hojas, algunas hojas especializadas, directamente alrededor del tronco de la planta, u otras, pero la planta todavía necesita algunos minerales, incluso si pudiera obtenerlos, como epífatos, del aire que tiene muchos menos nutrientes que el suelo, no hay nutrientes en el vacío , pero en la luna, creo que podrías encontrarlos (también es posible la reutilización de esos nutrientes)

editar: por favor mira mi comentario, también da buena información