W zdumiewającym pokazie witalności życia zarodniki mchu przetrwały dziewięć miesięcy wystawienia na trudne warunki panujące w przestrzeni kosmicznej, a imponujące 86% z nich pomyślnie wykiełkowało po powrocie na Ziemię. Wyniki opublikowane 20 listopada w iScience sugerują, że transport życia roślinnego do innych ciał niebieskich – takich jak Księżyc czy Mars – może być bardziej wykonalny niż wcześniej sądzono.
Męstwo poza Ziemią
Naukowcy pod kierownictwem biologa Tomomichi Fujita z Uniwersytetu Hokkaido wysłali zarodniki mchu Physcomitrium patens w długą podróż orbitalną na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Pomimo ekstremalnej próżni, wysokiego poziomu promieniowania i wahań temperatur większość zarodników nie tylko przetrwała, ale wznowiła wzrost po powrocie do warunków ziemskich.
„Wspaniale” – odpowiedział lakonicznie Fujita, obserwując procent kiełkowania.
Sukces tego eksperymentu umieszcza zarodniki mchu na rosnącej liście organizmów – w tym niektórych bakterii, porostów, nasion roślin i niesporczaków – które, jak wykazano, są w stanie wytrzymać długotrwałe wystawienie na działanie przestrzeni kosmicznej. Chociaż wstępne testy w symulowanych środowiskach wykazały duże szanse na przeżycie, Fujita zachował ostrożność, zauważając, że „wiele warunków stresowych może mieć synergistyczny negatywny wpływ”.
Mechanizmy obronne w działaniu
Astrobiolog Daniela Billy z rzymskiego Uniwersytetu Tor Vergata nie była zaskoczona wynikami. Uśpiony, odwodniony stan zarodników zapewniał wbudowaną ochronę przed ekstremalnymi warunkami środowiskowymi. Dodatkową stabilność zapewniały sporangium, naturalna otoczka chroniąca je przed szkodliwym promieniowaniem.
Billy ostrzega jednak, że utrzymanie życia w aktywnym, nawodnionym stanie jest zadaniem znacznie trudniejszym. Nasiona aktywne metabolicznie są znacznie bardziej podatne na łączne działanie promieniowania, próżni i mikrograwitacji.
Implikacje dla kolonizacji kosmosu
Pomimo tych przeszkód zdolność uśpionych zarodników roślin do przetrwania w kosmosie ma głębokie implikacje dla długoterminowych misji kosmicznych i potencjalnych wysiłków kolonizacyjnych. Możliwość transportu i uprawy roślin na innych planetach w celu zapewnienia tlenu, żywności i leków jest teraz bardziej realistyczna. Fujita przewiduje przyszłe szklarnie na Marsie zamieszkane przez gatunki roślin zaprojektowane z myślą o zrównoważonym rozwoju.
Następne kroki: ocena szkód długoterminowych
Kolejna faza badań skupi się na ilościowym określeniu uszkodzeń DNA nagromadzonych przez zarodniki w ciągu dziewięciu miesięcy w przestrzeni kosmicznej oraz na tym, jak skutecznie powstałe rośliny naprawiają te uszkodzenia. Billy wyjaśnia, że unikalny skład promieniowania w przestrzeni kosmicznej – połączenie promieniowania kosmicznego i słonecznego, które zwykle nie występuje na Ziemi – stwarza niespotykany dotąd czynnik stresogenny.
Wcześniejsze eksperymenty przeprowadzone około 17 lat temu wykazały, że nasiona gorczycy i tytoniu przetrwały w kosmosie ponad półtora roku, chociaż początkowe pokolenia wykazywały powolny wzrost. Jednak kolejne pokolenia wyzdrowiały, wykazując zdolność do odbudowy genetycznej.
Ostatecznie sukces zarodników Physcomitrium patens potwierdza pogląd, że życie ma niesamowitą zdolność adaptacji i że rolnictwo międzyplanetarne może wkrótce przejść od science fiction do rzeczywistości naukowej.
