Пробіотики на орбіті: що означає виживання спор для місій на Марс

Австралійські дослідники з RMIT University довели, що корисні для людини бактерії можуть пережити справжні космічні іспити: запуск ракети, кількахвилинну мікрогравітацію та жорстке гальмування під час повернення. У межах суборбітального польоту на двоступеневій ракеті SubOrbital Express 3 — M15 спори Bacillus subtilis піддалися прискоренням до ≈13g, витримали ~6 хв мікрогравітації на висоті близько 257 км і пікові перевантаження під час стадії повернення. Після повернення їхня життєздатність і морфологія не відрізнялися від контрольної групи, що свідчить про високий запас міцності мікробів у реальних умовах польоту.

a — відсік корисного навантаження суборбітальної ракети Suborbital Express 3 — M15. b — траєкторія польоту Suborbital Express 3 — M15. c — секція ракети для корисних навантажень спільного запуску. d — CAD-креслення, що вказує розташування корисного навантаження ADI-α всередині модуля спільного запуску. Джерело: nature

Команда наголошує: для довготривалих місій — від Місяця до Марса — стабільна мікробіологічна підтримка організму екіпажу є критичною. Результат дає підстави розраховувати, що ключові пробіотичні організми витримають найекстремальніші етапи подорожі — від старту до посадки. Дослідження виконане у співпраці з ResearchSat і Numedico, а детальні параметри польоту (у т. ч. кутова швидкість ~220°/с під час входу) та підрахунок колонієутворюючих одиниць (≈9,7×10⁷ проти 9,2×10⁷ у контролі) наведені в публікації.

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту

Як це працює? Секрет простий: у політ відправляють не ніжні живі бактерії, а їхні спори — це природний режим сплячки. Спора висушена, майже нічого не споживає, а всередині ДНК щільно запакована захисними білками, зверху — міцна багатошарова оболонка. Тому їй майже байдуже до вібрацій, різких перевантажень і кількох хвилин невагомості під час запуску та повернення. У лабораторії спори розміщують у маленьких капсулах з інертним носієм і фіксують у контейнері, який частково гасить удари та перепади температур. Після польоту все просто: додають поживне середовище і тепло — спора знову набирає воду, прокидається та починає рости, ніби нічого й не було. Тобто хитрість не в героїчній витривалості звичайних клітин, а у правильній формі — спорах, які природа створила спеціально, щоб переживати екстремальні умови.

Типові СЕМ-зображення ліофілізованих спор: a, b — наземні спори; c, d — астроспори після космічного польоту. Морфологія астроспор подібна до морфології наземного зразка. Джерело: nature

Чому це важливо? Здоров’я екіпажу — фундамент далекої астронавтики. Якщо пробіотичні спори надійно витримують старт / повернення, це відкриває шлях до більш простих і надійних систем життєзабезпечення: від стабільних пробіотиків у харчуванні до біореакторів замкненого циклу. Для астробіології результат задає важливу базову лінію: якщо земні спори такі витривалі, місії з пошуку життя мають враховувати і їхню можливу переносимість, і ризики привнесеного забруднення. Водночас відомості про межі виживання мікроорганізмів допоможуть точніше калібрувати інструменти для виявлення слідів життя у жорстких середовищах — від марсіанської поверхні до підлідних океанів супутників.

Хочете зрозуміти, чому виживання земних спор у польоті посилює надії знайти мікробне життя на Червоній планеті? Які схованки Марса — висохлі дельти, соляні породи, підповерхневий лід — найкраще зберігають біосліди та чим їх шукають ровери й орбітальні спектрометри? Про головні аргументи, методи пошуку й найближчі місії читайте у матеріалі «Чому ми шукаємо життя на Марсі?».

За матеріалами nature

Новини інших медіа
Сяючі кулі та свідчення очевидців: Пентагон розкрив нові таємниці НЛО
Рідкісний метеорит містить докази катастрофи на Місяці
Тиск на працівників вартував NASA збитків на 4,6 млн доларів
SpaceX поглинає стартап Cursor за рекордну суму
Темні галактики можуть існувати в околицях Чумацького Шляху
Чорні діри породжують радіоспалахи після розривання зір на частини
До Землі наближається потенційно небезпечний астероїд вперше за 400 років
Чи ховаються іншопланетні зонди у нас під боком? Нове дослідження свідчить, що ми майже не шукали їх
На океанському дні знайшли сліди плутонієвого дощу від стародавньої кілонової
Як Жуль Верн передбачив місію Artemis II за 160 років до її старту