Pleśń w przestrzeni kosmicznej

W badaniu przyglądano się skutkom promieniowania jonizującego na pleśń. Autorzy badali dwa najpowszechniejsze na ISS gatunki, Aspergillus i Pennicillium. Odkryli:

Zarodniki przetrwały wystawienie na promienie rentgenowskie do 1000 grejów, wystawienie na ciężkie jony do 500 grejów i wystawienie na światło ultrafioletowe 3000 dżuli na  metr kwadratowy. Grej jest miarą zaabsorbowanej dawki promieniowania jonizującego lub dżuli energii promieniowania na kilogram tkanki. Pięć grejów wystarcza, by zabić człowieka. Połowa greja jest progiem dla choroby popromiennej.

To ci dopiero wytrzymałe grzyby. Dla kontekstu: podróż w jedną stronę na Marsa może narazić podróżników na 0,7 greja. To będzie problem dla ludzi, ale nie dla pleśni.  

Uwaga na marginesie: promieniowanie jest głównym ograniczającym czynnikiem podróży kosmicznych. ISS jest nadal w polu magnetycznym Ziemi, a więc jest nieco chroniona. Wszystko jednak poza niską orbitą ziemi będzie powoli smażone przez promieniowanie. Musimy wykombinować, jak chronić nasze statki i kolonie, jeśli mamy dłużej przebywać poza niską orbitą ziemi. Nawiasem mówiąc, dlatego jaskinie lawowe mogą być najlepszą lokalizacją stacji na Księżycu lub Marsie.  

W każdym razie, podczas gdy my będziemy walczyć z promieniowaniem, nasi mikrobowi przyjaciele nie będą mieli kłopotów. To nasuwa widmo zanieczyszczenia innych światów mikroorganizmami. Z pewnością, gdziekolwiek pojadą ludzi, pojadą również one. Ale czy zarodniki pleśni mogą przeżyć poza sondami i innymi pojazdami kosmicznymi? To dopiero zobaczymy. Będą musiały sobie wtedy poradzić nie tylko z promieniowaniem, ale z zimnem i próżnią. Planuje się dalsze eksperymenty, żeby sprawdzić ich odporność na te warunki.  

Podejrzewam, że próżnia i zimno nie będą problemem dla zarodników. Wcześniejsze eksperymenty pokazały, że niesporczaki, małe zwierzęta, które mogą wejść w stan odwodnionego spoczynku, mogą przeżyć próżnię w przestrzeni kosmicznej. Kiedy wróciły na Ziemię po 10 dniach, zostały nawodnione i 68% przeżyło i mogło złożyć nadające się do życia jaja. Co ciekawe jednak, te, które wystawiono na ultrafioletowe promienie słońca bez ochrony atmosferycznej, niezbyt dobrze sobie poradziły. Przeżył tylko niewielki odsetek, a prawdopodobnie i te nie przeżyłyby przy dłuższym wystawieniu. Dlatego wydaje się, że zarodniki pleśni są bardzie odporne niż nawet słynne niesporczaki.  

To powoduje możliwość przypadkowego zanieczyszczenia innych światów, które badamy. Jeśli ludzie skolonizują jakiś świat, to niewątpliwie go zanieczyścimy. Musimy to założyć. Może to jednak być problemem, jeśli nasze sondy mogą zanieczyścić świat, szczególnie zanim ustalimy, czy istnieje tam rdzenne życie. Jeśli przewiercimy lód na Europie, czy znajdziemy tam życie, czy wpuścimy tam życie?

Autorzy badania piszą jednak, że wytrzymałość pleśni może być także czymś pozytywnym. Pleśń to grzyby, które są eukariontami (jak zwierzęta). Można je modyfikować, by produkowały użyteczne związki chemiczne, takie jak leki, enzymy i składniki odżywcze. Już używamy pleśni do produkcji antybiotyków i innych związków chemicznych. Mogą być użytecznymi, przenośnymi fabrykami chemicznymi, które astronauci mogliby zabierać na długie podróże. Niekoniecznie jest czymś złym, że mikroorganizmy idą wszędzie z nami. Po prostu musimy być na to przygotowani. Mamy tendencję do myślenia o bakteriach jako „zarazkach”. Większość bakterii jest jednak łagodna, a niektóre są pomocne. Tylko mały odsetek jest szkodliwy dla ludzi. To samo dotyczy drożdży, które są innym rodzajem grzybów. Używa się ich do pieczenia, warzenia piwa i wytwarzania serów. Zostały także zaprzęgnięte do produkcji leków.

Jesteśmy także na samym początku badań probiotyków i innych interwencji do zmiany bakterii w naszym przewodzie pokarmowym. Manipulowanie naszą mikrobiotą może mieć niesłychane korzyści zdrowotne. Jest to fascynująca technologia z olbrzymim potencjałem, ale ostrzegam raz jeszcze, że jesteśmy na samym początku i trudno powiedzieć, jakie zastosowania z tego wynikną.  

Główną sprawą jest to, że mikroorganizmy są potężnymi, małymi fabrykami. Nie powinniśmy myśleć o nich tylko jako o zarazkach i szkodnikach. Są nie tylko częścią świata naturalnego (nie moglibyśmy żyć bez naszych bakterii), ale są częścią ważnej i rosnącej technologii. Prawdopodobnie weźmiemy ze sobą tę technologię w przestrzeń kosmiczną. Podobnie jednak, jak z wszystkimi technologiami, musimy brać pod uwagę niebezpieczeństwa i podejmować rozsądne kroki, by je minimalizować. Rozumienie tym małych stworzeń jest do tego niezbędne, a badania na pokładzie ISS i gdzie indziej pomagają nam zrozumieć, jak wytrzymałe są niektóre z nich.

Mold In Space

28 czerwca 2019

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska