Российские космонавты обнаружили бактерии, живущие на орбите, причем вне территории Международной космической станции. На поверхности станции были обнаружены бактерии, которых не было во время запуска жилого спутника, отправленного в космос в 1998 году.
Новые микробы в космосе
Во время выхода в открытый космос космонавты сняли мазки с поверхности станции. Образцы были собраны с той части МКС, откуда в открытый космос выбрасываются топливные отходы, вырабатываемые во время эксплуатации двигателя.
Собрав образцы, космонавты их изолировали и отправили на землю для дальнейшего изучения. В лаборатории на земле исследователи сделали неожиданное и очень любопытное открытие. Бактерии словно ниоткуда появились на поверхности МКС, поскольку их там не было, пока жилой комплекс находился на поверхности Земли.
Создается впечатление, что эти бактерии прибыли из космоса и обосновались на внешней обшивке Международной космической станции. Исследователи до сих пор изучают таинственную жизнь в космосе и, по их словам, бактерии не представляют никакой опасности для людей.
Откуда и как?
Происхождение микроорганизмов и их появление на обшивке МКС еще не полностью изучено, однако ученые утверждают, что существует крайне микроскопический шанс, что это экземпляр внеземной формы жизни. По всей вероятности, эти бактерии были привезены в открытый космос космонавтами на компьютерном оборудовании, которое используется для выхода в открытый космос. Скорее всего, планшетные компьютеры команды космонавтов были контаминированы еще внутри МКС, и некоторые бактерии переместились с оборудования на обшивку станции.
Условия обитания
Тем не менее даже при условии, что это не внеземные формы жизни, бактерии, способные выжить в открытом космосе, до сих пор являются захватывающей находкой для мировых ученых. До этого в течение нескольких лет наблюдались бактерии, способные выжить и развиваться на низкой околоземной орбите, на высоте до 435 километров.
Также стоит помнить, что температура на поверхности космической станции очень сильно колеблется. Температура на солнечной стороне МКС составляет +121 °C и выше, а на темной стороне часто опускается ниже -157 °C. Независимо от происхождения бактерий, найденных в открытом космосе, у них было адское путешествие.
Ученым всегда интересно узнать больше о бактериях в открытом космосе.
Совсем недавно ученые опубликовали результаты исследования бактерий Escherichia coli, или кишечной палочки, которые они послали в космос. Примечательно, что бактерии кишечной палочки в космосе стали более устойчивыми к антибиотикам, чем их земные сородичи.
«Бактерии… Из космоса… Не может быть!» Мне почему то это сразу напомнило недавний фантастический фильм - "Живое". Кстати, обратили внимание, что в нем командиром космической станции был российский космонавт. Но сейчас не об этом.
Российские космонавты обнаружили бактерии, обитающие на внешней поверхности Международной космической станции (МКС).
Образцы с поверхности корпуса были взяты с помощью ватных тампонов во время экспедиции в рамках российской программы космических исследований. Пробы собирались с тех частей станции, где происходил выброс отходов топлива во время работы двигателя.
После того, как образцы были доставлены обратно на Землю, ученые, вернувшись домой, обнаружили нечто весьма любопытное. «Оказалось, что на этих тампонах имеются бактерии, которых не было во время запуска модуля МКС, – рассказал российский космонавт Антон Шкаплеров корреспонденту агентства ТАСС в понедельник.
«Другими словами, они пришли из открытого космоса и поселились на внешней поверхности корпуса станции. В настоящее время они изучаются. Пока нам представляется, что эти бактерии не представляют никакой опасности», – добавил он.
Происхождение обнаруженных микроорганизмов пока не получило окончательного подтверждения, однако эксперты считают маловероятным, что это на самом деле какие-то внеземные бактерии. Агентство ТАСС также отмечает, что эти бактерии были, скорее всего, занесены на МКС на поверхности компьютерного планшета, принадлежащего членам экипажа, или какого-то иного оборудования, загрязненного земными микроорганизмами.
Тем не менее, хотя это и не вполне внеземная жизнь, невозможно отрицать, что находка в высшей степени интересная. Космонавты также показали, что бактериям земного происхождения удалось выжить на внешней стороне космической станции, несмотря на то, что на протяжении нескольких лет они находились в космическом вакууме, совершая «круиз» на высоте 435 километров по низкой околоземной орбите.
Следует также напомнить, что температура на внешней поверхности космической станции подвержена экстремальным колебаниям. Она может варьироваться от 121 °C на солнечной стороне до -157 °C на теневой стороне станции. Так что, каким бы ни было происхождение этих бактерий, им пришлось совершить чертовски нелегкое путешествие.
Ученые уже давно интересуются всем, что связано с бактериями и космосом. Только месяц назад международная группа исследователей опубликовала результаты работы, в рамках которой ученые отправили культуры кишечной палочки Escherichia coli, бактерии, обнаруженные в экскрементах, которые образуются в результате пищевого отравления, на Международную космическую станцию. К своему большому удивлению, они обнаружили, что бактерии Escherichia coli в условиях космоса гораздо более устойчивы к антибиотикам, чем в земной атмосфере. Им даже удалось выяснить, как и почему происходит это странное явление.
источники
Найденных на внешней обшивке Международной Космической Станции?
Вкратце - в рамках программы исследования жизнеспособности бактерий в условиях космического пространства (проводимой русскими космонавтами на МКС) с внешней поверхности станции регулярно берутся мазки, затем анализируемые на содержание биологических составляющих. Ранее (летом 2017 года) в таких пробах были уже обнаружены фрагменты ДНК земных микроорганизмов, предположительно, вынесенных в Космос из земной атмосферы.
И вот теперь космонавты обнаружили на внешней поверхности станции не просто фрагменты ДНК или бактериальные споры, но вполне себе живые бактерии, успешно поселившиеся и размножающиеся в условиях космического вакуума, регулярных экстремальных перепадов температур и жесткого ультрафиолетового облучения. При этом космонавты убеждены, что раньше этих бактерий на поверхности модулей станции не было.
Три основные версии:
* Бактерии были занесены случайно космонавтами - наиболее, следует честно признать, вероятный сценарий. И все же даже в этом случае, мы многое сможем узнать о способности микроорганизмов не только выживать в вакууме, но и успешно заселять новые площадки - в столь неблагоприятных условиях!
* Бактерии были занесены из Космоса но имеют земное происхождение - второй по вероятности сценарий. За последние годы, было предложено несколько возможных механизмов "выноса" вполне земных бактерий в ионосферу Земли, и фрагменты ДНК земных бактерий вполне себе наблюдались в космической пыли, собранной с обшивки МКС. Таким образом, открытие жизнеспособных бактерий на МКС вполне может перевернуть наши взгляды на возможность панспермии. Пусть даже и панспермии "от нас", т.е. переноса микрожизни с Земли к другим планетам.
* Ну, и наконец самый волнующий - и самый, надо признать, маловероятный сценарий - что бактерии на поверхности МКС действительно являются организмами внеземного происхождения. Трудно даже представить научные последствия такого открытия: на целый ряд ключевых вопросов биологии могут быть получены ответы просто за счет того, что мы наконец-то сможем узнать - насколько типичным было развитие жизни на Земле.
Вне зависимости от того, какой сценарий все же будет признан истинным - хотелось бы, разумеется, чтобы третий... :) - наше познание Вселенной и жизни на Земле продвинется значительно. И это - очередной важный аргумент в пользу именно человеческого освоения Космоса. Да, соответствующим образом спроектированные автоматы могут ставить эксперименты не хуже людей. Но могут ли автоматы подмечать случайности?...
Уже десятилетия ученые пытаются понять, почему некоторые бактерии процветают в космосе. Новое исследование, опубликованное в журнале NPJ Microgravity , показывает, что по крайней мере у одной бактерии в космических условиях появляется более десятка мутаций, причем благоприятных, которые способствуют улучшенного циклу размножения. Более того, эти изменения не исчезают даже тогда, когда бактерии возвращаются в нормальные условия, что является не самыми хорошими новостями для космонавтов, которые во время долгих полетов могут в результате столкнуться с новыми и крайне опасными формами мутировавших земных микроорганизмов.
Данные с предыдущих космических полетов показывают, что E. coli и сальмонелла становятся гораздо сильнее и растут быстрее в условиях невесомости. На МКС они так прекрасно себя чувствуют, что образуют целые слизистые пленки, так называемое биопокрытие, на внутренних поверхностях станции. Эксперименты на космическом шаттле показали, что эти бактериальные клетки становятся толще и производят больше биомассы по сравнению со своими сородичами на Земле. Более того, бактерии в космосе растут, приобретая особую структуру, которая на планете просто не наблюдается.
Почему так происходит, пока не ясно, и поэтому ученые из Хьюстонского университета решили проверить, какой эффект окажет невесомость на бактерии за длительный период времени. Они взяли колонию E. coli, посадили их в специальную машину, имитирующую условия невесомости, позволили размножаться в течение долгого периода. Всего в колонии сменилось более 1000 поколений, что гораздо дольше, чем в любом исследовании, проведенном раньше.
Затем эти «адаптировавшиеся» клетки ввели в колонию нормальных E. coli (контрольного штамма), и космические жители чувствовали себя прекрасно, произведя в три раза больше потомков по сравнению с родственниками, не побывавшими в невесомости. Эффект мутаций сохранился с течением времени и, похоже, оказался постоянным. В другом эксперименте подобные же бактерии, подвергшиеся воздействию невесомости, размножались в течение 30 поколений и, попав в обычную колонию, на 70% превысили показатели размножения своих земных соперников.
После генетического анализа оказалось, что у адаптировавшихся бактерий найдено как минимум 16 разных мутаций. Неизвестно, важны ли эти мутации индивидуально, или они работают все вместе, чтобы дать бактерии преимущество. Одно ясно: космические мутации не случайны, они эффективно увеличивают показатели репродуктивности и не исчезают со временем.
Это открытие представляет проблему на двух уровнях. Во‑первых, космически модифицированные бактерии могут вернуться на Землю, вырваться из условий карантина и привнести новые черты другим бактериям. Во‑вторых, такие усовершенствованные микроорганизмы могут повлиять на здоровье космонавтов во время длительных миссий, например, во время полета на Марс. К счастью, даже в мутировавшем состоянии бактерии убиваются антибиотиками, так что средства борьбы с ними у нас есть. Правда, неизвестно, до каких пределов микробы могут измениться, пребывая в космосе десятилетиями.
Внезапно разгоревшийся интерес космического агентств к микробиоте человеческого организма в целом и анаэробным кишечным бактериям в особенности начался с одного странного доклада, прочитанного перед аудиторией состоявшей из летчиков-испытателей и медиков НАСД* в конце апреля 1964 года.
Как будто главному врачу НАСД Чарльзу Берри и без того не хватало забот с предсказаниями, что глазные яблоки будут лопаться при нулевой гравитации (к счастью, опровергнутыми) или что после длительного пребывания в невесомости мышцы и кости будут превращаться в кашу! А теперь еще нашелся ученый утверждавший, что главной опасностью для астронавтов могут оказаться поцелуи их жен после возвращения мужей из изоляции в богатую микробами земную атмосферу. “Микробный шок” - вот как назвал это Дон Лаки в своем докладе на организованной НАСА конференции на тему “Питание в космосе”, проходившей в Университете Южной Флориды14. “Смертельный поцелуй Дона Лаки” - такие заголовки появились на следующий день в газетах.
Лаки, один из первопроходцев гнотобиологии, уже знал, что происходит, если изолировать небольшую группу выращенных обычным способом крыс в герметически закрытой камере, а затем поить их стерильной водой и кормить исключительно стерильной пищей (ситуация, не лишенная сходства с положением астронавтов, живших в течение всего полета на растворимых напитках марки Тапд и сублиованных продуктах). Через пару месяцев разнообразие митерий в кишечниках этих животных сокращалось с сотни лишним до всего лишь одного или двух видов.
“Наша нормальная микрофлора образована, очевидно, не столько коренным населением, сколько непрерывным потоком новых иммигрантов”, - объяснял Лаки. £6з их притока эта богатая и разнообразная экосистема градирует в направлении монокультуры. В зависимости оттого, кто при этом победит, уже сама по себе потеря разнообразия может оказаться смертельной. В качестве примера Лаки привел кишечную палочку. В благотворном присутствии каких-то других кишечных бактерий, сказал он, кишечная палочка остается безвредной. Но сама по себе она оказалась смертоносном 5. При этом даже если победителем окажется какой-нибудь безвредный микроорганизм, результатом такой победы может стать “обленившаяся” иммунная система. В своих экспериментах Лаки наблюдал, как легко животные с обедненной микрофлорой заболевали и умирали после того, как их возвращали обратно в нормальную крысиную колонию.
Отсюда и возникла идея “смертельного поцелуя”. Полет на Луну должен был продлиться около трех недель. Прибавьте к этому месячный карантин после возвращения (чтобы убедиться, что астронавты не подхватили какую-нибудь опасную лунную инфекцию). Они вернутся из изоляции с обедненной микрофлорой и нарушенной работой иммунной системы. А жены бросятся к ним в объятия с поцелуями. “У нас не может быть серьезных сомнений в том, что одной из проблем будущих астронавтов станет та или иная разновидность, или те или иные разновидности, микробного шока, - подытожил Лаки.
Некоторые из этих разновидностей могут оказаться настолько легкими, что будут представлять лишь чисто научный интерес. Другие могут вызывать болезни и смерть”.
Предсказания Лаки сделали “просто интересную” проблему микрофлоры человеческого организма вопросом жизни и смерти. Чарльз Берри быстро изыскал для Лаки средства на изучение микрофлоры приматов, которых в течение года содержали на диете из обезвоженной и облученной космической пищи. Заодно Лаки сумел провести исчерпывающий учет микроорганизмов в рамках запланированного ранее исследования физических и психологических последствий тридцатидневного пребывания шести летчиков-испытателей в условиях, приближенных к космическим. Этот учет включал десятикратное взятие мазков из горла, ротовой полости и с поверхности кожи, а также ежедневный анализ стула в течение всего периода изоляции. Все образцы передавались через туннель с двумя дверями, разделявший летчиков и микробиологов Лоррейн Голл и Филлис Райли. В ходе работы исследовательницы использовали более 150 тысяч чашек Петри и пробирок с питательной средой и изучили более ю тысяч микропрепаратов. Правда, их работа ограничивалась известными микроорганизмами, то есть поддающимися выращиванию в лабораторных культурах, в том числе и некоторыми анаэробами из числа наименее привиредливых.
Как и ожидалось, они обнаружили, что общая численность бактерий на коже астронавтов за время изоляции и ограниченной возможности мыться возрастала, причем некоторые потенциально опасные разновидности стафилококков и стрептококков стали доминировать. Ни одно из этих изменений не привело к развитию заболеваний. Однако существенный сдвиг в кишечной микрофлоре космонавтов породил в ограниченном пространстве испытательной камеры другую, более неотложную, проблему - вспышку метеоризма, столь неприятную, что специалисты НАСА по питанию получили срочное указание исследовать влияние диеты на выделяющих газы кишечных бактерий.
И всё же все шестеро астронавтов вышли из экспериментальной камеры здоровыми и оставались здоровыми Течение следующего месяца. Исследование оставило \ ответа вопрос о том, могут ли у астронавтов произойти кие-то более существенные изменения в результате более продолжительной изоляции, и если да, то какие.
В 1966 году Берри получил повышение: из “главного тора астронавтов” он стал руководителем отдела биомедицинских исследований НАСА. Помимо необходимости защитить астронавтов от микробного шока перед ним стояла задача сделать так, чтобы их собственные бактерии не помешали запланированным поискам жизни на Луне, ученые НАСА смогли бы отличить лунных микробов (если они существуют) от земных лишь в том случае, если у них в распоряжении будет полный перечень всех организмов, “загрязняющих” самих астронавтов, их скафандры, оборудование и вообще все, к чему они прикасаются. Берри положил начало исследованиям в этом направлении, возглавив подготовку систематического каталога микрофлоры кожи и ротовой полости астронавтов до и после двух предшествующих полетов кораблей серии “Джемини”. Он нанял микробиолога Джеральда Тейлора, чтобы тот возглавил подготовку более полного каталога микрофлоры команды для всех полетов “Аполлонов”.
Что касается опасных изменений в микрофлоре астронавтов, Тейлор выяснил, что у участников первых полетов “Аполлонов” наблюдались симптомы, соответствующие заражению грибком Candida, в изобилии отмеченном в ротовой полости и в образцах стула многих астронавтов, возвращавшихся из полетов на “Аполлонах”. Поэтому он предсказывал, что, за исключением легко излечимой молочницы полости рта, ничто более серьезное не должно случиться в результате более продолжительной изоляции, которую предполагал предстоящий полет “Аполлона-11” на Луну. В августе 1969 года, когда Базз Олдр Нил Армстронг и Майкл Коллинз прошли после возвращения с Луны трехнедельный карантин, никто не запрещал женам их целовать, хотя Берри и позаботился о том чтобы избавить астронавтов от обычной толпы репортёров и фотографов, выпустив их из карантина глубокой ночью.
Но микробиологи и врачи НАСА не забывали о возможности микробного шока в свете уже планировавшегося тогда запуска орбитальной станции “Скайлэб”, на которой астронавтам предстояло проводить до нескольких месяцев Наметившаяся разрядка в соревновании НАСА с советской космической программой усугубила эти страхи, потому что советская сторона сообщала о намного более серьезных и потенциально опасных изменениях в микрофлоре космонавтов, чем какие-либо изменения, выявленные в исследованиях НАСА. Самым загадочным был отмеченный советскими исследователями настоящий захват кишечного тракта горсткой устойчивых к медикаментам и производящих токсины бактериальных штаммов.
Берри изо всех сил добивался выделения средств на проведение подробнейшего пятидесятишестидневного исследования имитации полета на “Скайлэб” в испытательной камере для создания условий больших высот в Космическом центре имени Джонсона. Но после победы в лунной гонке конгресс урезал щедрый годовой бюджет НАСА на сотни миллионов долларов. Берри удалось добыть для Тейлора сумму, которой хватило лишь на проведение поверхностного анализа микробиоты команды и от которой осталось немного денег, позволивших поручить другой группе более глубокое исследование кишечных бактерий тех же астронавтов. И все же этих остатков хватило на то, чтобы дать толчок изучению анаэробной “темной материи” человеческого микрокосмоса.
Загрузка...