Venäläiset kosmonautit ovat löytäneet bakteereja, jotka elävät kiertoradalla ja kansainvälisen avaruusaseman alueen ulkopuolella. Aseman pinnalta löydettiin bakteereja, joita ei ollut avaruuteen vuonna 1998 lähetetyn kotisatelliitin laukaisun yhteydessä.
Uusia mikrobeja avaruudessa
Avaruuskävelyn aikana astronautit ottivat sivelyä aseman pinnalta. Näytteet kerättiin ISS:n siltä osalta, josta moottorin käytön aikana syntyvä polttoainejäte heitetään ulkoavaruuteen.
Näytteiden keräämisen jälkeen astronautit eristivät ne ja lähettivät ne maahan lisätutkimuksia varten. Maan päällä olevassa laboratoriossa tutkijat tekivät odottamattoman ja hyvin uteliaan löydön. Bakteerit ilmestyivät tyhjästä ISS:n pinnalle, koska niitä ei ollut siellä asuinkompleksin ollessa Maan pinnalla.
Vaikuttaa siltä, että nämä bakteerit tulivat ulkoavaruudesta ja asettuivat kansainvälisen avaruusaseman ulkopinnalle. Tutkijat tutkivat edelleen mystistä elämää avaruudessa, ja heidän mukaansa bakteerit eivät aiheuta vaaraa ihmisille.
missä ja miten?
Mikro-organismien alkuperää ja niiden esiintymistä ISS:n iholla ei vielä täysin ymmärretä, mutta tutkijat sanovat, että on erittäin mikroskooppinen mahdollisuus, että kyseessä on näyte maan ulkopuolisesta elämänmuodosta. Todennäköisesti astronautit toivat nämä bakteerit ulkoavaruuteen tietokoneella, jota käytetään avaruuskävelyihin. Todennäköisesti astronauttiryhmän tablettitietokoneet olivat saastuneet vielä ISS:n sisällä, ja osa bakteereista siirtyi laitteista aseman iholle.
elinolot
Vaikka ne eivät olisikaan maan ulkopuolisia elämänmuotoja, ulkoavaruudessa selviävät bakteerit ovat silti jännittävä löytö tutkijoille ympäri maailmaa. Tätä ennen havaittiin useiden vuosien ajan bakteereja, jotka pystyivät selviytymään ja kehittymään matalalla Maan kiertoradalla, jopa 435 kilometrin korkeudessa.
On myös syytä muistaa, että lämpötila avaruusaseman pinnalla vaihtelee suuresti. Lämpötila ISS:n aurinkoisella puolella on +121°C ja yli ja pimeällä puolella usein alle -157°C. Huolimatta ulkoavaruudesta löydettyjen bakteerien alkuperästä, heillä on ollut helvetin matka.
Tiedemiehet ovat aina kiinnostuneita oppimaan lisää ulkoavaruuden bakteereista.
Viime aikoina tutkijat ovat julkaisseet tulokset Escherichia coli -bakteerista tai E. colista, jonka he lähettivät avaruuteen. On huomionarvoista, että E. coli -bakteerit avaruudessa ovat tulleet vastustuskykyisemmiksi antibiooteille kuin maanpäälliset vastineensa.
"Bakteereita... avaruudesta... mahdotonta!" Jostain syystä tästä tuli heti mieleen viimeaikainen science fiction -elokuva "Alive". Muuten, huomasimme, että siinä oli avaruusaseman komentaja venäläinen kosmonautti. Mutta nyt ei ole siitä kyse.
Venäläiset kosmonautit ovat löytäneet kansainvälisen avaruusaseman (ISS) ulkopinnalta eläviä bakteereja.
Näytteet rungon pinnasta otettiin vanupuikoilla osana Venäjän avaruustutkimusohjelmaa retkikunnan aikana. Näytteitä kerättiin niistä laitoksen osista, joissa jätepolttoainetta vapautui moottorin käytön aikana.
Kun näytteet oli tuotu takaisin Maahan, tutkijat palasivat kotiin löytääkseen jotain hyvin uteliasta. "Kävi ilmi, että näissä vanupuikoissa on bakteereja, joita ei ollut läsnä ISS-moduulin laukaisun aikana", venäläinen kosmonautti Anton Shkaplerov kertoi TASSin kirjeenvaihtajalle maanantaina.
Toisin sanoen ne tulivat avoin tila ja asettui asemarakennuksen ulkopinnalle. Niitä tutkitaan parhaillaan. Toistaiseksi meistä näyttää siltä, että nämä bakteerit eivät aiheuta vaaraa", hän lisäsi.
Löydettyjen mikro-organismien alkuperä ei ole vielä saanut lopullista vahvistusta, mutta asiantuntijat uskovat, että on epätodennäköistä, että kyseessä on todellakin jonkinlainen maan ulkopuolinen bakteeri. TASS-virasto huomauttaa myös, että nämä bakteerit tuotiin todennäköisimmin ISS:lle miehistön jäsenille kuuluvan tietokonetabletin pinnalle tai jonkin muun maanpäällisillä mikro-organismeilla saastuneilla laitteilla.
Vaikka löytö ei ole täysin maan ulkopuolista elämää, ei kuitenkaan voida kiistää, että löytö on erittäin mielenkiintoinen. Astronautit osoittivat myös, että maaperäiset bakteerit onnistuivat selviytymään avaruusaseman ulkopuolelta huolimatta siitä, että ne olivat avaruuden tyhjiössä useita vuosia "risteilyt" 435 kilometrin korkeudessa matalalla Maan kiertoradalla.
On myös muistettava, että avaruusaseman ulkopinnan lämpötila on alttiina äärimmäisille vaihteluille. Se voi vaihdella 121°C aurinkoisella puolella -157°C aseman varjoisalla puolella. Joten olipa näiden bakteerien alkuperä mikä tahansa, heidän täytyi tehdä helvetin matka.
Tiedemiehet ovat pitkään olleet kiinnostuneita kaikesta, mikä liittyy bakteereihin ja avaruuteen. Vain kuukausi sitten kansainvälinen tutkijaryhmä julkaisi tulokset tutkimuksesta, jossa tutkijat lähettivät Escherichia coli -bakteerin, joka on ruokamyrkytyksen ulosteesta löydetty bakteeri, viljelmiä Internationalille. avaruusasema. Suureksi yllätykseksi he havaitsivat, että avaruudessa olevat Escherichia coli -bakteerit ovat paljon vastustuskykyisempiä antibiooteille kuin maan ilmakehässä. He jopa onnistuivat saamaan selville, kuinka ja miksi tämä outo ilmiö tapahtuu.
lähteet
Löytyykö kansainvälisen avaruusaseman ulkopinnalta?
Lyhyesti sanottuna osana ohjelmaa, jossa tutkitaan bakteerien elinkelpoisuutta ulkoavaruudessa (joita venäläiset kosmonautit johtivat ISS:llä), aseman ulkopinnalta otetaan säännöllisesti sivelynäytteitä ja analysoidaan sitten biologisten ainesosien sisältö. Aiemmin (kesällä 2017) tällaisista näytteistä löydettiin jo aiemmin maapallon mikro-organismien DNA-fragmentteja, jotka oletettavasti vietiin avaruuteen maan ilmakehästä.
Ja nyt astronautit ovat löytäneet aseman ulkopinnalta DNA-fragmenttien tai bakteeri-itiöiden lisäksi melko eläviä bakteereja, jotka ovat onnistuneesti asettuneet ja lisääntyneet avaruuden tyhjiössä, säännöllisiä äärimmäisiä lämpötilan muutoksia ja ankaraa ultraviolettisäteilyä. Samalla kosmonautit ovat vakuuttuneita siitä, että asemamoduulien pinnalla ei aiemmin ollut tällaisia bakteereita.
Kolme pääversiota:
* Astronautit esittelivät bakteerit vahingossa - rehellisesti sanottuna todennäköisin skenaario. Ja silti, jopa tässä tapauksessa, voimme oppia paljon mikro-organismien kyvystä selviytyä tyhjiössä, mutta myös menestyksekkäästi asuttaa uusia paikkoja - tällaisissa epäsuotuisissa olosuhteissa!
* Bakteerit tuotiin avaruudesta, mutta ne ovat maanpäällisiä – toiseksi todennäköisin skenaario. Takana viime vuodet, on ehdotettu useita mahdollisia mekanismeja täysin maanpäällisten bakteerien "poistamiseksi" Maan ionosfääriin, ja maanpäällisten bakteerien DNA-fragmentteja on havaittu kokonaan ISS:n iholta kerätyssä kosmisessa pölyssä. Siten elinkelpoisten bakteerien löytäminen ISS:stä voi hyvinkin muuttaa näkemyksemme panspermian mahdollisuudesta. Vaikka panspermia olisi "meistä", ts. mikroelämän siirtyminen maapallolta muille planeetoille.
* Ja lopuksi jännittävin - ja tosin epätodennäköisin skenaario - että bakteerit ISS:n pinnalla Todella ovat maan ulkopuolista alkuperää olevia organismeja. On vaikea edes kuvitella tällaisen löydön tieteellisiä seurauksia: useisiin biologian keskeisiin kysymyksiin voitaisiin vastata yksinkertaisesti tietämällä vihdoinkin kuinka tyypillistä elämän kehitys Maan päällä oli.
Riippumatta siitä, mikä skenaario tunnustetaan edelleen todeksi - haluaisimme tietysti, että kolmas... :) - tietomme maailmankaikkeudesta ja elämästä maapallolla kehittyvät merkittävästi. Ja tämä on toinen tärkeä argumentti ihmisen avaruustutkimuksen puolesta. Kyllä, oikein suunnitellut automaatit voivat suorittaa kokeita yhtä hyvin kuin ihmiset. Mutta voivatko automaatit havaita satunnaisuuden?...
Tiedemiehet ovat vuosikymmenten ajan yrittäneet ymmärtää, miksi jotkut bakteerit viihtyvät avaruudessa. Uusi tutkimus, joka julkaistiin NPJ Microgravity -lehdessä, osoittaa, että ainakin yksi bakteeri kehittää yli tusina mutaatiota avaruusolosuhteissa, suotuisia mutaatioita, jotka edistävät lisääntymissyklin paranemista. Lisäksi nämä muutokset eivät katoa, vaikka bakteerit palaavat normaaleissa olosuhteissa, mikä ei ole hyvä uutinen astronauteille, jotka voivat pitkien lentojen aikana kohdata uusia ja erittäin vaarallisia muotoja mutatoidut maan mikro-organismit.
Aiempien avaruuslentojen tiedot osoittavat, että E. coli ja salmonella vahvistuvat paljon ja kasvavat nopeammin ilman painovoimaa. ISS:llä ne tuntuvat niin mahtavilta, että muodostavat kokonaisia limakalvoja, niin sanotun biopinnoitteen, aseman sisäpinnoille. Avaruussukkulakokeet ovat osoittaneet, että näistä bakteerisoluista tulee paksumpia ja ne tuottavat enemmän biomassaa kuin maan päällä olevat vastaavat. Lisäksi bakteerit kasvavat avaruudessa hankkien erityisen rakenteen, jota ei yksinkertaisesti havaita planeetalla.
Miksi näin tapahtuu, ei ole vielä selvää, ja siksi Houstonin yliopiston tutkijat päättivät testata painottomuuden vaikutusta bakteereihin pitkän ajan kuluessa. He ottivat E. coli -pesäkkeen, laittoivat ne erityiseen koneeseen, joka simuloi painottomuutta ja antoi niiden lisääntyä pitkän ajan. Yhteensä siirtomaa kävi läpi yli 1000 sukupolvea, mikä on paljon pidempi aika kuin missään aiemmin tehdyssä tutkimuksessa.
Nämä "sopeutetut" solut vietiin sitten normaalin E. colin (kontrollikanta) pesäkkeeseen, ja avaruuden asukkaat menestyivät hyvin, tuottaen kolme kertaa enemmän jälkeläisiä kuin sukulaiset, jotka eivät olleet alttiina painottomuudelle. Mutaatioiden vaikutus säilyi ajan mittaan ja näyttää olleen pysyvä. Toisessa kokeessa samanlaiset bakteerit, jotka altistettiin painottomuudelle, lisääntyivät 30 sukupolven ajan ja ylittivät tavallisessa pesäkkeessä maanpäällisten kilpailijoidensa lisääntymisnopeudet 70 prosentilla.
Geneettisen analyysin jälkeen kävi ilmi, että mukautuneista bakteereista löytyi ainakin 16 erilaista mutaatiota. Ei tiedetä, ovatko nämä mutaatiot yksittäin tärkeitä vai toimivatko ne yhdessä antaakseen bakteerille edun. Yksi asia on selvä: avaruusmutaatiot eivät ole satunnaisia, ne lisäävät tehokkaasti lisääntymisnopeutta eivätkä katoa ajan myötä.
Tämä löytö on ongelma kahdella tasolla. Ensinnäkin avaruudessa muunnetut bakteerit voivat palata Maahan, murtautua karanteeniolosuhteista ja tuoda uusia ominaisuuksia muille bakteereille. Toiseksi tällaiset kehittyneet mikro-organismit voivat vaikuttaa astronautien terveyteen pitkien tehtävien aikana, kuten lennon aikana Marsiin. Onneksi myös mutatoituneessa tilassa antibiootit tappavat bakteerit, joten meillä on keinot torjua niitä. Totta, ei tiedetä, missä määrin mikrobit voivat muuttua pysyen avaruudessa vuosikymmeniä.
Avaruusjärjestön äkillinen kiinnostus ihmisen mikrobiotaan yleensä ja erityisesti anaerobisiin suolistobakteereihin alkoi huhtikuun 1964 lopulla NASD:n koelentäjälle ja lääkintähenkilöstölle pidetystä oudosta puheesta.
Ikään kuin NASD:n päälääkäri Charles Berryllä ei olisi tarpeeksi huolia ennustaakseen, että silmämunat poksahtaisivat nollapainovoimassa (onneksi hylätty) tai että lihakset ja luut muuttuisivat soseeksi pitkäaikaisen nollapainovoiman altistumisen jälkeen! Ja nyt oli tiedemies, joka väitti, että suurin vaara astronauteille voisi olla vaimojen suudella aviomiehensä palattua eristäytymisestä Maan mikrobirikkaaseen ilmakehään. "Mikrobinen shokki" on se, mitä Don Lucky kutsui puheessaan NASAn sponsoroimassa "Nutrition in Space" -konferenssissa Etelä-Floridan yliopistossa14. "Don Luckyn kuoleman suudelma" - tällaiset otsikot ilmestyivät sanomalehdissä seuraavana päivänä.
Lucky, yksi gnotobiologian pioneereista, tiesi jo, mitä tapahtuu, kun pieni ryhmä kasvaa tavalliseen tapaan rotat hermeettisesti suljetussa kammiossa ja ruokkivat niitä sitten steriilillä vedellä ja yksinomaan steriilillä ruoalla (tilanne ei täysin muistuta astronautien asemaa, jotka elivät koko lennon ajan Tapd-pikajuomilla ja pakastekuivatuilla tuotteilla). Muutamassa kuukaudessa myterian monimuotoisuus näiden eläinten suolistossa oli vähentynyt yli sadasta vain yhteen tai kahteen lajiin.
"Normaali mikroflooramme ei tietenkään muodostu niinkään alkuperäisväestöstä kuin jatkuvasta uusien maahanmuuttajien virrasta", Lucky selitti. Tämä rikas ja monipuolinen ekosysteemi on siirtymässä kohti monokulttuuria 6 punnan tuloistaan. Riippuen siitä, kuka voittaa, lajikkeen menetys voi olla kohtalokasta sinänsä. Lucky mainitsi esimerkkinä E. colin. Hänen mukaansa joidenkin muiden suolistobakteerien edullinen läsnäolo E. coli pysyy vaarattomana. Mutta sinänsä se osoittautui tappavaksi 5. Lisäksi, vaikka jokin vaaraton mikro-organismi osoittautuisi voittajaksi, tällaisen voiton seurauksena voi olla "laiska" immuunijärjestelmä. Kokeissaan Lucky havaitsi, kuinka helposti aliravitut eläimet sairastuivat ja kuolivat sen jälkeen, kun ne oli palautettu normaaliin rottayhdyskuntaansa.
Tästä syntyi ajatus "kuoleman suudelmasta". Lennon kuuhun piti kestää noin kolme viikkoa. Lisää siihen kuukauden pituinen karanteeni paluun jälkeen (varmistaaksesi, etteivät astronautit saa vaarallisia kuun infektioita). He palaavat eristäytymisestä köyhtyneen mikroflooran ja häiriintyneen työn kanssa immuunijärjestelmä. Ja vaimot ryntäävät heidän luokseen sylissään suudelmilla. "Ei voi olla vakavaa epäilystäkään siitä, että yksi tulevien astronautien ongelmista tulee olemaan yhden tai toisen tyyppinen tai tämän tyyppinen mikrobishokki", Lucky tiivisti.
Jotkut näistä lajikkeista voivat olla niin kevyitä, että niillä on puhtaasti tieteellistä mielenkiintoa. Muut voivat aiheuttaa sairautta ja kuoleman."
Luckyn ennusteet tekivät "yksinkertaisesti mielenkiintoisesta" ihmisen mikroflooran ongelmasta elämän ja kuoleman. Charles Berry hankki nopeasti varoja Luckylle voidakseen tutkia kädellisten mikroflooraa, jota pidettiin vuoden ajan kuivatun ja säteilytetyn avaruusravinnon ruokavaliolla. Samaan aikaan Lucky pystyi suorittamaan perusteellisen mikro-organismien laskennan osana aiemmin suunniteltua tutkimusta kuuden koelentäjän kolmenkymmenen päivän avaruuden läheisissä olosuhteissa oleskelun fyysisista ja psykologisista seurauksista. Tämä laskelma sisälsi 10 kurkun, suun ja ihon pinnan pyyhkäisyä sekä päivittäisen ulosteanalyysin koko eristysjakson ajan. Kaikki näytteet siirrettiin kaksiovisen tunnelin läpi, joka erotti lentäjät ja mikrobiologit Lorraine Gall ja Phyllis Riley. Työn aikana tutkijat käyttivät yli 150 000 petrimaljaa ja koeputkea ravintoalustalla ja tutkivat yli 10 000 mikrovalmistetta. Totta, heidän työnsä rajoittui tunnettuihin mikro-organismeihin, toisin sanoen, joita voidaan viljellä laboratorioviljelmissä, mukaan lukien jotkut vähiten nirsoimpia anaerobeja.
Kuten odotettiin, he havaitsivat, että astronautien iholla olevien bakteerien kokonaismäärä kasvoi eristäytymisen ja rajallisen peseytymiskyvyn aikana, ja joistakin mahdollisesti vaarallisista stafylokokki- ja streptokokkikannoista tuli hallitsevia. Mikään näistä muutoksista ei johtanut sairauksien kehittymiseen. Merkittävä muutos astronautien suoliston mikrobiotassa loi kuitenkin toisen, kiireellisemmän ongelman testikammion suljetussa tilassa - ilmavaivat, joka oli niin kiusallinen, että NASA:n ravitsemusasiantuntijat ohjattiin kiireesti tutkimaan ruokavalion vaikutusta kaasumaisiin suolistobakteereihin.
Silti kaikki kuusi astronautia tulivat koekammiosta terveinä ja pysyivät terveinä seuraavan kuukauden. Tutkimus jätti vastaamatta kysymykseen, voivatko astronautit kokea merkittäviä muutoksia pidemmän eristäytymisen seurauksena, ja jos, niin mitä.
Vuonna 1966 Berry ylennettiin "astronauttipäällikkö Thorista" NASAn biolääketieteen tutkimusosaston johtajaksi. Sen lisäksi, että hän suojeli astronautteja mikrobishoilta, hänen tehtävänsä oli varmistaa, että heidän omat bakteerinsa eivät häiritse suunniteltua elämän etsintä Kuussa. NASAn tutkijat pystyisivät erottamaan kuun mikrobit (jos niitä on) vain maanpäällisistä mikrobeista. Jos heillä olisi käytettävissään, siellä on täydellinen luettelo kaikista astronautit itse "saastuttavista" organismeista, heidän avaruuspuvuistaan, varusteistaan ja yleensä kaikesta, mihin he koskettavat. Berry aloitti tutkimuksen tähän suuntaan ja johti systemaattisen luettelon laatimista astronautien ihon ja suuontelon mikrofloorasta ennen ja jälkeen kahden edellisen Gemini-sarjan avaruusaluksen lennon. Hän palkkasi mikrobiologi Gerald Taylorin johtamaan miehistön mikroflooran kattavamman luettelon valmistelua kaikille Apollo-lennoille.
Mitä tulee vaarallisiin muutoksiin astronautin mikrofloorassa, Taylor havaitsi, että ensimmäisten Apollo-lentojen osallistujilla oli oireita, jotka liittyivät Candida-sienen infektioon, jota löydettiin runsaasti monien Apollo-lennoilta palaavien astronautien suu- ja ulostenäytteistä. Niinpä hän ennusti, että helposti hoidettavissa olevaa suun sammasta lukuun ottamatta mitään vakavampaa ei tapahtuisi pidemmän sulkemisen seurauksena, jota tuleva Apollo 11 -lento Kuuhun ehdotti. Elokuussa 1969, kun Buzz Oldr Neil Armstrong ja Michael Collins joutuivat kolmen viikon karanteeniin palattuaan kuusta, kukaan ei kieltänyt vaimojaan suudella heitä, vaikka Berry pitikin huolen astronautien pelastamisesta tavanomaisesta toimittajien ja valokuvaajien joukosta. vapauttaa heidät karanteenista myöhään yöllä.
Mutta NASA:n mikrobiologit ja lääkärit eivät unohtaneet mikrobishokin mahdollisuutta, kun otetaan huomioon tuolloin suunnitellun Skylab-kiertorataaseman laukaisu, jolla astronautit viettäisivät useita kuukausia. Paljon vakavampia ja mahdollisesti vaarallisia muutoksia mikrofloorassa astronautit kuin NASAn tutkimuksessa havaitut muutokset. Hämmentävintä oli se, että kourallinen lääkeresistenttejä, toksiineja tuottavia bakteerikantoja valtasi suoliston, minkä neuvostotutkijat totesivat.
Berry taisteli lujasti saadakseen rahoitusta erittäin yksityiskohtaiselle viisikymmentäkuusi päivää kestäneelle Skylabin lentosimulaatiotutkimukselle Johnson Space Centerin korkean korkeuden testikammiossa. Mutta voitettuaan kuukilpailun kongressi leikkasi NASAn runsaan vuosibudjetin sadoilla miljoonilla dollareilla. Berry onnistui saamaan Taylorille tarpeeksi rahaa tehdäkseen pinnallisen analyysin ryhmän mikrobiotosta, mutta vain vähän jäi jäljelle uskoakseen toiselle ryhmälle syvemmän tutkimuksen samoista astronautien suolistobakteereista. Ja kuitenkin nämä jäännökset riittivät antamaan sysäyksen ihmisen mikrokosmoksen anaerobisen "pimeän aineen" tutkimukselle.
Ladataan...