Als opmerkelijke demonstratie van de vasthoudendheid van het leven hebben mossporen negen maanden overleefd, blootgesteld aan de barre omstandigheden in de ruimte, waarbij een indrukwekkende 86% met succes ontkiemde bij hun terugkeer naar de aarde. De bevindingen, gepubliceerd op 20 november in iScience, suggereren dat het transporteren van plantenleven naar andere hemellichamen – zoals de maan of Mars – wellicht haalbaarder is dan eerder werd gedacht.
Veerkracht voorbij de aarde
Onderzoekers onder leiding van bioloog Tomomichi Fujita van de Universiteit van Hokkaido stuurden sporen van het Physcomitrium patens mos op een uitgebreide orbitale reis aan boord van het Internationale Ruimtestation. Ondanks het feit dat ze te maken kregen met extreem vacuüm, hoge stralingsniveaus en temperatuurschommelingen, overleefde het merendeel van de sporen niet alleen, maar hervatte ze ook de groei toen ze opnieuw in terrestrische omstandigheden werden geïntroduceerd.
‘Prachtig’, was de bondige reactie van Fujita toen hij de kiemkracht observeerde.
Het succes van dit experiment plaatst mossporen in een groeiende lijst van organismen – waaronder bepaalde bacteriën, korstmossen, plantenzaden en tardigrades – waarvan bewezen is dat ze langdurige blootstelling aan de ruimte kunnen verdragen. Hoewel initiële tests in gesimuleerde omgevingen hoge overlevingskansen suggereerden, bleef Fujita voorzichtig en merkte op dat “meerdere stressomstandigheden een synergetisch slecht effect kunnen hebben.”
Beschermende mechanismen in het spel
Astrobioloog Daniela Billi van de Universiteit van Rome Tor Vergata was niet verrast door de resultaten. De sluimerende, uitgedroogde toestand van de sporen bood inherente bescherming tegen extreme omgevingsfactoren. Hun veerkracht werd verder versterkt door het sporangium, een natuurlijk omhulsel dat hen beschermde tegen schadelijke straling.
Billi waarschuwt echter dat het in stand houden van het leven in een actieve, gehydrateerde toestand een veel grotere uitdaging vormt. Metabolisch actieve zaden zijn aanzienlijk kwetsbaarder voor de gecombineerde effecten van straling, vacuüm en microzwaartekracht.
Implicaties voor ruimtekolonisatie
Ondanks deze hindernissen heeft het vermogen van slapende plantensporen om in de ruimte te overleven diepgaande gevolgen voor langdurige ruimtemissies en potentiële kolonisatie-inspanningen. De mogelijkheid om planten naar andere planeten te transporteren en te kweken om te voorzien in zuurstof, voedsel en medicijnen is nu realistischer. Fujita stelt zich toekomstige kassen op Mars voor, bevolkt met plantensoorten die zijn ontworpen voor veerkracht.
Volgende stappen: Schade op lange termijn beoordelen
De volgende onderzoeksfase zal zich richten op het kwantificeren van de DNA-schade die de sporen tijdens hun negen maanden in de ruimte hebben opgebouwd, en hoe effectief de resulterende planten die schade herstellen. Billi legt uit dat de unieke stralingsmix in de ruimte – een combinatie van kosmische en zonnestraling die je normaal gesproken niet op aarde tegenkomt – een ongekende stressfactor vormt.
Eerdere experimenten, die ongeveer 17 jaar geleden werden uitgevoerd, toonden aan dat zaden van mosterd- en tabaksplanten meer dan anderhalf jaar in de ruimte overleefden, hoewel de eerste generaties een verminderde groei vertoonden. Volgende generaties herstelden zich echter, wat het vermogen tot genetisch herstel aantoonde.
Uiteindelijk versterkt het succes van de sporen van Physcomitrium patens het idee dat het leven opmerkelijk flexibel is, en dat de interplanetaire landbouw binnenkort van sciencefiction naar wetenschappelijke realiteit kan overgaan.
