Некоторые виды бактерий, которым устроили дом в космосе, начали процветать. Один из видов, Bacillus safensis, чувствует себя лучше в условиях микрогравитации на Международной космической станции, чем на Земле. Исследование проводилось в рамках проекта MECCURI, обычные граждане и микробиологи собирали образцы микробов в окружающей среде и посылали их на МКС, чтобы посмотреть, как те будут расти.
На этой неделе в PeerJ были опубликованы результаты, которые не только вызвали дискуссию о влиянии созданных людьми космических условий на микробные сообщества, но и о том, как жизнь могла бы теоретически перемещаться между планетами во время космических путешествий.
Космические микробы
Примечательную устойчивость в космосе , когда микробы выжили после размещения за пределами космической станции.
Проект MECCURI изучал то, как образцы бактерий будут жить внутри самой космической станции.
«Теплая, влажная, богатая кислородом среда МКС не похожа на космический вакуум», говорит доктор Дэвид Койл из Калифорнийского университета, микробиолог и ведущий автор исследования.
Что примечательно, выяснилось, что подавляющее большинство 48 штаммов бактерий росли со скоростью, близкой к земной. Но Bacillus safensis росла на 60% лучше в космосе. B. safensis не привыкать к космическим путешествиям - она уже путешествовала автостопом с марсоходами «Оппортьюнити» и «Спирит».
Койл рассказал, что самым важным оказался факт того, что поведение большинства бактерий в космосе было чрезвычайно похожим на земное. А поведение микробов в условиях микрогравитации будет иметь решающее значение для долгосрочного планирования пилотируемых космических полетов.
«Этот проект увеличивает число видов, которые необходимо исследовать, и открывает перспективы», говорит Койл.
Проектирование околокосмических экспериментов
Проектирование экспериментов по изучению бактерий в космосе представляет микробиологам несколько проблем, от задержек ракетных запусков до изучения языка ракетных инженеров. Одной из проблем ученых стала их неспособность использовать традиционные методы выращивания микробов. Жидкая среда для роста представляет риск в микрогравитации, и ученым вместо этого нужно было разработать особу твердую среду на пластинках, чтобы сделать эксперимент удобным для космоса.
И хотя B. safensis действительно лучше росла в микрогравитации, остается загадкой, почему ее поведение отличалось от земного. Койл надеется, что секвенирование генома бактерии может обеспечить разгадку. Он бы хотел подключить еще кого-нибудь к изучению результатов эксперимента.
Важность гражданской науки
Доцент Джонти Хорнер, астроном Университета Южного Квинсленда, говорит, что это исследование имеет оттенки теории «панспермии», согласно которой жизнь может переноситься между планетами естественным путем, например, во время поездок на астероидах или кометах.
«Бактерии чрезвычайно стойкие, и не будет сюрпризом, если они смогут выживать в космосе. Что интересно, так это что происходит с ними внутри МКС, в человеческой среде», рассказал Хорнер. «Нам нужно понять это, чтобы убедиться, что мы случайно не загрязняем планеты вроде Марса, а также узнать, насколько живучи бактерии в космосе и могут ли они переживать межпланетные путешествия».
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
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.
Французские исследователи из Университета Нанси (Nancy-Université) в Лотарингии считают, что повышенная плодовитость, вирулентность и рост бактерий в космосе в сочетании с сокращением производства антител у астронавтов может стать серьезным препятствием на пути будущих длительных космических путешествий, сообщает агентство UPI.
Известно, что космические экспедиции способствуют ослаблению иммунной системы человека, при этом вирулентность (то есть способность микроорганизма или вируса...
Бактерии, собранные в деревне Бир на южном побережье Великобритании, провели в открытом космосе за бортом Международной космической станции (МКС) 553 дня, и многие из них остались жизнеспособными - таким образом, микроорганизмы установили своеобразный "рекорд" выживания в открытом космосе.
Цианобактерии под условным названием OU-20 в 2008 году поместили в специальные экспериментальные емкости за бортом европейского научного модуля "Коламбус" прямо на небольших кусочках породы, взятой со скал...
Бактерия Deinococcus radiodurans, способная существовать в самых экстремальных условиях, могла пережить межпланетное "путешествие" и стать источником жизни на Земле, считают ученые.
Название Deinococcus radiodurans переводится с греческого и латыни как "страшная ягода, способная переносить радиацию".
Бактерию диаметром 1,5-3,5 нанометра обнаружили в 1950-х годах в ходе эксперимента по стерилизации пищи с помощью радиации: из-за этой бактерии мясо испортилось даже после высокой дозы гамма...
Бактерии, обладающие «иммунитетом» к действию антибиотиков, могут защищать от них и своих сородичей, не обладающих собственной защитой, что может быть использовано для борьбы с устойчивыми к лекарству (антибиотикорезистентными) микроорганизмами, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в Nature в четверг.
Бактерии на поверхности кожи необходимы для поддержания здорового баланса кожи, доказали врачи Калифорнийского университета. На коже постоянно обитает обилие и разнообразие бактерий, но воспаление из-за их активности является нежелательным процессом.
Однако нормальные бактерии, живущие на кожной поверхности, наоборот препятствуют чрезмерному воспалению после физических повреждений, травм или раны, утверждают американские дерматологи. Врачи нашли ранее неизвестные молекулярные основы для...
Бактерии, присутствие которых во рту у человека является нормой, придают вкус таким продуктам, как вино, лук и перец, а при отсутствии бактерий значительная часть вкуса теряется, говорится в статье, опубликованной швейцарскими специалистами.
Ранее ученые выяснили, что слюна превращает некоторые не имеющие запаха пищевые компоненты в сильно пахнущие соединения, называемые тиолами, которые придают специфический вкус ряду продуктов.
В новом исследовании ученые из пищевой компании Firmenich в...
Бактерии, Сальмонелла (Salmonella), также именуемые Salmonella enteritidis, могут проникнуть в яйцо несколькими способами. Одним из распространенных способов является заражение скорлупы яйца фекальным материалом. Бактерии присутствуют в кишечниках и испражнениях зараженных людей и животных, включая куриц, и могут попасть в яйца во время насеста, когда курицы сидят на них.
Строгие меры по очистке и проверке "производителей" скорлупы были осуществлены в 1970 году, чтобы сократить...
Бактерии, живущие на глубине более 200 метров, оказались недостающим звеном углеродного цикла в океане – именно они связывают углекислый газ наряду с другими одноклеточными обитателями океана, археями, сообщают авторы статьи,.
Археи – одноклеточные организмы, отличающиеся как от бактерий, так и от всех других организмов, клетки которых имеют ядра (эукариоты). Археи составляют около трети микробного «населения» глубин Мирового океана. Ранее считалось, что именно археи в океане в процессе...
История эта началась полтора года назад, в феврале 2009 года, когда международная группа исследователей во главе с Кристофером Мак Кэем, планетологом из Исследовательского центра NASA, выступила с инициативой об ужесточении требований биологической безопасности к исследовательским миссиям на другие планеты.
По мнению ученых, требования Комитета по исследованию космического пространства (Council on Space Research - COSPAR) Международного совета научных союзов, которым подчиняются NASA, ESA и...
Причина проста, и имя ей - Марс. Астробиологи уже давно подозревают, что в не столь уж отдаленные (по космическим меркам) времена атмосфера Марса была теплой и влажной, а значит, на нем могла существовать жизнь. При этом опыт Земли показывает, что жизнь - такая штука, которую в принципе невозможно истребить. Бактерии-экстремофилы встречаются в самых глубоких океанских впадинах и на вершинах гор, в жерлах огнедышащих вулканов и во льдах Антарктиды, где условия для жизни ничуть не лучше...