Eksperyment: glony przetrwały po 450 dni spędzonych w kosmosie

W ramach eksperymentu na pokładzie Międzynarodowej stacji kosmicznej dwa rodzaje występujących w przyrodzie glonów cały czas znajdowały się faktycznie w kosmosie. Eksperyment zakończył się powodzeniem: oba rodzaje w końcu przeżyli. Wyniki tego badania są w stanie nie tylko pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, jak mogło pojawić się życie na Ziemi, ale i w końcu mogą się przydać w rozwiązywaniu problemów związanych z przetrwaniem pierwszych kolonistów na Marsie.

Obiekty do obserwacji – криофильные glony (lubiące chłód) – zebrali i przygotowali dla eksperymentu naukowcy z niemieckiego Instytutu terapii komórkowej i immunologii Fraunhofer. Po tej algi umieścili w sobotę, gdzie na nich w ciągu 18 miesięcy miały wpływ ekstremalna temperatura, praktycznie pełna próżnia i promieniowanie kosmiczne. Prawie wszystkie (z wyjątkiem jednej próbki) glony w stanie nie tylko przetrwać do końca eksperymentu i wrócić z powrotem na Ziemię, ale jeszcze i dał wzrost.

Dzięki temu eksperymentu lista organizmów, żyjących w ekstremalnych warunkach na niskiej orbicie, w którego skład wchodzą niektóre bakterie, grzyby i takie istoty, jak тихоходки, została teraz jeszcze i dwóch gatunków alg. Jeden rodzaj został zbudowany w Norwegii, z drugiej – na Antarktydzie.

Selekcją glonów zajmował się dr Thomas Leia z Instytutu Fraunhofera we współpracy z firmą Biology and Mars Experiment (BIOMEX). Odebrali dwa rodzaje, które mają najbardziej экстремофильными funkcji, – oba bez problemu znoszą niskie temperatury i odwodnienie. Jednym z gatunków glonów były zielone glony Sphaerocystis, które otrzymały oznaczenia CCCryo 101-99. Znaleźliśmy je w norweskim archipelagu Svalbard. Niebiesko-zielone algi Nostoc, które otrzymały oznaczenia CCCryo 212-06, zostały zebrane w Antarktyce.

Jeszcze przed rozpoczęciem eksperymentu naukowcy spędzili prawie 18 lat na naukę cech, pozwalających криофильным im, цианобактериям, niektóre gatunki mchów, grzybów, a także bakterii znalezionych w regionach polarnych planety, przetrwać w najtrudniejszych warunkach. Przed rozpoczęciem eksperymentu naukowcy odkryli również, że wszystkie te organizmy są w stanie także przetrwać w ekstremalnych warunkach, tworzonych w sztuczny sposób w laboratoriach. Pozostawało tylko dowiedzieć się, czy potrafią pokazać taką samą żywotność w warunkach kosmosu.

Przed umieszczeniem w kosmiczną środę glony odbyły się proces łagodnego odwodnienia i tylko wtedy, latem 2014 roku, zostały wysłane na międzynarodowej stacji kosmicznej. Przez 450 dni spędzonych za burtą stacji kosmicznej, glony codziennie i kilka razy dziennie narażone na nagłe zmiany temperatury, o różnej od -20 stopni do +20 stopni Celsjusza. Oprócz braku atmosfery i w konsekwencji niemożności wydobycia odżywczego dwutlenku węgla, glony poddawane stałej bombardowani promieniowaniem ultrafioletowym takich poziomów, w których najprawdopodobniej zginą prawie wszystkie rodzaje innych istot żywych na Ziemi. Do monitorowania zmian temperatury i ilości promieniowania drużyną MKS używane czujniki znajdujące się za burtą ISS.

Wszystkie, z wyjątkiem jednej próbki glonów, przeżył i przekształciły się w nowe populacji po powrocie na Ziemię

W perspektywie naukowcy z Instytutu Fraunhofera chcą lepiej zrozumieć cechy, które są używane glonami dla przetrwania. W szczególności, chciałbym dowiedzieć się, na jakim poziomie promieniowania słonecznego mogą cierpieć i ucierpią czy w ogóle. Informacje o tym może być bardzo pomocne, np. przy opracowywaniu metod i środków w celu ochrony ludzi w ramach długich lotów kosmicznych. W końcu naukowcy planują przeprowadzić analizę DNA glonów, a także z pomocą спектроскопических metod badań molekularnych nowotworów i innych cech odpowiedzialnych za "ekranowanie" i ochronę tych glonów.

Różne próbki glonów zielonych CCCryo 101-99 dali wzrost po powrocie na Ziemię, po 450 dni spędzonych faktycznie w kosmosie

Te badania, między innymi, mogą powiedzieć naukowcom o tym, jak mogła wyglądać sama prymitywne życie, gdy warunki na Ziemi były o wiele trudniejsze, niż teraz. Te rośliny i ich niesamowite zdolności przetrwania mogą również wyjaśnić, w jaki sposób niektóre organizmy są w stanie przetrwać kilka okresów masowego wymierania, z których jeden, na przykład, nastąpił po upadku na Ziemię dużej asteroidy, który spowodował poważne zmiany klimatyczne na naszej planecie.

Nawiasem mówiąc, o asteroidach. Odkrycie naukowców pozwala także po raz kolejny na nowo spojrzeć na hipotezy panspermii, zgodnie z którym meteoryty, komety i asteroidy mogą być źródłem pojawienia najprostszej życia na Ziemi. Badanie pokazuje, że niektóre gatunki roślin są naprawdę w stanie przetrwać nawet w takich trudnych warunkach, jak kosmos. Jednak okazuje się, czy to, że "ziarno życia" zostały umieszczone na Ziemię właśnie z pomocą meteorytów i komet – to już inna kwestia.

Jak wspomniano powyżej, bardziej praktyczne znaczenie tego badania ponosi podczas rozmowy o ewentualnej kolonizacji Marsa. Przecież w долгоиграющей perspektywie produkcja żywności na Czerwonej planecie będzie krytycznie ważnym aspektem dla przetrwania. Algi, z kolei, mogą stać się jednym ze źródeł tlenu i pożywienia.