يمكن العثور عليها في الفضاء المفتوح للكائنات الحية الدقيقة. أوضح عالم أحياء روسي من أي كوكب تنتمي البكتيريا الموجودة على محطة الفضاء الدولية

بدأت بعض أنواع البكتيريا التي اتخذت من الفضاء موطنًا لها في الازدهار. أحد الأنواع، Bacillus Safensis، يعمل بشكل أفضل في الجاذبية الصغرى على محطة الفضاء الدولية منه على الأرض. أجريت الدراسة كجزء من مشروع MECCURI، حيث جمع المواطنون العاديون وعلماء الأحياء الدقيقة عينات من الميكروبات الموجودة في البيئة وأرسلوها إلى محطة الفضاء الدولية لمعرفة كيف ستنمو.

النتائج التي نشرت هذا الأسبوع في PeerJ، لم تثير الجدل حول تأثير البيئات الفضائية التي أنشأها الإنسان على المجتمعات الميكروبية فحسب، بل أيضًا حول كيفية انتقال الحياة نظريًا بين الكواكب أثناء السفر إلى الفضاء.

الميكروبات الفضائية

لقد حدث استمرار ملحوظ في الفضاء حيث نجت الميكروبات من وضعها خارج المحطة الفضائية.

درس مشروع MECCURI كيفية عيش العينات البكتيرية داخل المحطة الفضائية نفسها.

يقول الدكتور ديفيد كويل من جامعة كاليفورنيا، عالم الأحياء الدقيقة والمؤلف الرئيسي للدراسة: "إن البيئة الدافئة والرطبة والغنية بالأكسجين في محطة الفضاء الدولية لا تشبه فراغ الفضاء".

ومن اللافت للنظر أنه تبين أن الغالبية العظمى من سلالات البكتيريا الـ 48 نمت بسرعة قريبة من تلك الموجودة على الأرض. لكن Bacillus Safensis نمت بشكل أفضل بنسبة 60% في الفضاء. ليس B.safensis غريبًا على السفر إلى الفضاء، فقد انتقل بالفعل مع المركبتين الجوالتين Opportunity وSpirit على المريخ.

وقال كويل إن الحقيقة الأكثر أهمية هي أن سلوك معظم البكتيريا في الفضاء كان مشابهًا للغاية لسلوكها على الأرض. وسيكون سلوك الميكروبات في الجاذبية الصغرى أمرًا بالغ الأهمية للتخطيط طويل المدى لرحلات الفضاء البشرية.

يقول كويل: "يزيد هذا المشروع من عدد الأنواع التي تحتاج إلى دراسة ويفتح آفاقًا جديدة".

تصميم تجارب الفضاء القريب

إن تصميم تجارب لدراسة البكتيريا في الفضاء يعرض لعلماء الأحياء المجهرية العديد من التحديات، بدءًا من التأخير في إطلاق الصواريخ وحتى تعلم لغة مهندسي الصواريخ. وكانت إحدى مشاكل العلماء هي عدم قدرتهم على استخدام الطرق التقليدية لزراعة الميكروبات. يشكل وسط النمو السائل خطرًا في الجاذبية الصغرى، وبدلاً من ذلك يحتاج العلماء إلى تطوير وسط صلب خاص على الألواح لجعل التجربة صديقة للفضاء.

وعلى الرغم من أن B.safensis نما بشكل أفضل في الجاذبية الصغرى، إلا أنه يظل لغزًا لماذا كان سلوكه مختلفًا عن سلوكه على الأرض. ويأمل كويل أن يوفر تسلسل جينوم البكتيريا أدلة. يود إشراك شخص آخر في دراسة نتائج التجربة.

أهمية علم المواطن

ويقول البروفيسور المشارك جونتي هورنر، عالم الفلك في جامعة جنوب كوينزلاند، إن البحث له ظلال من نظرية "التبذر الشامل"، التي تشير إلى أنه يمكن نقل الحياة بين الكواكب بشكل طبيعي، مثل الركوب على الكويكبات أو المذنبات.

"البكتيريا مرنة للغاية، ولن يكون من المفاجئ أن تتمكن من البقاء في الفضاء. وقال هورنر: "الأمر المثير للاهتمام هو ما يحدث لهم داخل محطة الفضاء الدولية، في البيئة البشرية". "نحن بحاجة إلى فهم هذا للتأكد من أننا لا نقوم بتلويث كواكب مثل المريخ عن طريق الخطأ، وكذلك لمعرفة مدى مرونة البكتيريا في الفضاء وما إذا كان بإمكانها البقاء على قيد الحياة أثناء السفر بين الكواكب."

اكتشف رواد الفضاء الروس بكتيريا تعيش في المدار، وخارج أراضي محطة الفضاء الدولية. وتم اكتشاف بكتيريا على سطح المحطة لم تكن موجودة أثناء إطلاق قمر صناعي صالح للسكن إلى الفضاء عام 1998.

ميكروبات جديدة في الفضاء

وأثناء السير في الفضاء، أخذ رواد الفضاء مسحات من سطح المحطة. تم جمع العينات من الجزء الموجود في محطة الفضاء الدولية حيث يتم طرد نفايات الوقود الناتجة أثناء تشغيل المحرك إلى الفضاء الخارجي.

وبعد جمع العينات، قام رواد الفضاء بعزلها وإرسالها إلى الأرض لمزيد من الدراسة. في أحد المختبرات على الأرض، توصل الباحثون إلى اكتشاف غير متوقع ومثير للاهتمام للغاية. وبدا أن البكتيريا تظهر من العدم على سطح محطة الفضاء الدولية، إذ لم تكن موجودة أثناء وجود المجمع السكني على سطح الأرض.

ويبدو أن هذه البكتيريا جاءت من الفضاء الخارجي واستقرت على الجلد الخارجي لمحطة الفضاء الدولية. ولا يزال الباحثون يدرسون الحياة الغامضة في الفضاء، وبحسبهم فإن البكتيريا لا تشكل أي خطر على البشر.

أين وكيف؟

لم يتم بعد فهم أصل الكائنات الحية الدقيقة ومظهرها على سطح محطة الفضاء الدولية بشكل كامل، لكن العلماء يقولون إن هناك فرصة مجهرية للغاية أن يكون هذا مثالًا لشكل من أشكال الحياة خارج كوكب الأرض. في جميع الاحتمالات، تم جلب هذه البكتيريا إلى الفضاء الخارجي عن طريق رواد الفضاء على أجهزة الكمبيوتر المستخدمة في السير في الفضاء. على الأرجح، كانت أجهزة الكمبيوتر اللوحية الخاصة بفريق رواد الفضاء ملوثة أثناء وجودها داخل محطة الفضاء الدولية، وانتقلت بعض البكتيريا من المعدات إلى سطح المحطة.

الظروف المعيشية

ومع ذلك، حتى لو لم تكن هذه الكائنات من أشكال الحياة خارج كوكب الأرض، فإن البكتيريا التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في الفضاء الخارجي لا تزال اكتشافًا مثيرًا لعلماء العالم. في السابق، تم ملاحظة وجود بكتيريا لعدة سنوات يمكنها البقاء على قيد الحياة والنمو في مدار أرضي منخفض، على ارتفاع يصل إلى 435 كيلومترًا.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن درجة الحرارة على سطح المحطة الفضائية تتقلب بشكل كبير. تبلغ درجة الحرارة على الجانب المشمس من محطة الفضاء الدولية +121 درجة مئوية وما فوق، وعلى الجانب المظلم غالبًا ما تنخفض إلى أقل من -157 درجة مئوية. بغض النظر عن أصول البكتيريا الموجودة في الفضاء الخارجي، فقد خاضوا رحلة صعبة للغاية.

يهتم العلماء دائمًا بمعرفة المزيد عن البكتيريا الموجودة في الفضاء الخارجي.

في الآونة الأخيرة، نشر العلماء نتائج دراسة عن بكتيريا الإشريكية القولونية، أو الإشريكية القولونية، التي أرسلوها إلى الفضاء. ومن الجدير بالذكر أن بكتيريا الإشريكية القولونية الموجودة في الفضاء أصبحت أكثر مقاومة للمضادات الحيوية من أقاربها على الأرض.

"بكتيريا... من الفضاء الخارجي... لا يمكن أن تكون كذلك!" لسبب ما، ذكرني هذا على الفور بفيلم الخيال العلمي الأخير "Alive". وبالمناسبة، لاحظنا أن قائد المحطة الفضائية كان رائد فضاء روسي. لكن هذا لا يتعلق بذلك الآن.

اكتشف رواد الفضاء الروس بكتيريا تعيش على السطح الخارجي لمحطة الفضاء الدولية (ISS).

تم أخذ عينات من سطح الهيكل باستخدام مسحات القطن خلال رحلة استكشافية كجزء من برنامج أبحاث الفضاء الروسي. تم جمع العينات من أجزاء المحطة التي تم إطلاق نفايات الوقود فيها أثناء تشغيل المحرك.

وبعد إعادة العينات إلى الأرض، عاد العلماء إلى منازلهم ليكتشفوا شيئًا غريبًا للغاية. وقال رائد الفضاء الروسي أنطون شكابليروف لمراسل تاس يوم الاثنين: "اتضح أن هذه السدادات القطنية تحتوي على بكتيريا لم تكن موجودة أثناء إطلاق وحدة محطة الفضاء الدولية".

"وبعبارة أخرى، لقد جاءوا من الفضاء الخارجي واستقروا على السطح الخارجي لجسم المحطة. يتم دراستها حاليا. وأضاف: "حتى الآن يبدو لنا أن هذه البكتيريا لا تشكل أي خطر".

لم يتلق أصل الكائنات الحية الدقيقة المكتشفة تأكيدًا نهائيًا بعد، لكن الخبراء يعتبرون أنه من غير المرجح أن تكون هذه الكائنات في الواقع نوعًا من البكتيريا خارج كوكب الأرض. وتشير وكالة تاس أيضًا إلى أن هذه البكتيريا تم إدخالها على الأرجح إلى محطة الفضاء الدولية على سطح جهاز كمبيوتر لوحي يخص أفراد الطاقم، أو بعض المعدات الأخرى الملوثة بالكائنات الحية الدقيقة الأرضية.

ومع ذلك، على الرغم من أنها ليست حياة غريبة تمامًا، إلا أنه لا يمكن إنكار أن الاكتشاف مثير للاهتمام للغاية. كما أظهر رواد الفضاء أن البكتيريا ذات الأصل الأرضي تمكنت من البقاء على قيد الحياة خارج المحطة الفضائية، على الرغم من وجودها في فراغ الفضاء لعدة سنوات، و"تبحر" على ارتفاع 435 كيلومترا في مدار أرضي منخفض.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن درجة الحرارة على السطح الخارجي للمحطة الفضائية تخضع لتقلبات شديدة. يمكن أن تتراوح من 121 درجة مئوية على الجانب المشمس إلى -157 درجة مئوية على الجانب المظلل من المحطة. لذا، مهما كان أصل هذه البكتيريا، فقد خاضوا رحلة صعبة.

لطالما اهتم العلماء بكل ما يتعلق بالبكتيريا والفضاء. قبل شهر واحد فقط، نشر فريق دولي من الباحثين نتائج دراسة أرسل فيها العلماء مزارع من الإشريكية القولونية، وهي بكتيريا موجودة في براز التسمم الغذائي، إلى محطة الفضاء الدولية. ولدهشتهم الكبيرة، اكتشفوا أن بكتيريا الإشريكية القولونية الموجودة في الفضاء أكثر مقاومة للمضادات الحيوية منها في الغلاف الجوي للأرض. حتى أنهم تمكنوا من معرفة كيف ولماذا تحدث هذه الظاهرة الغريبة.

مصادر

لعقود من الزمن، حاول العلماء فهم سبب ازدهار بعض البكتيريا في الفضاء. أظهرت دراسة جديدة نشرت في مجلة NPJ Microgravity أن بكتيريا واحدة على الأقل في الفضاء تطور أكثر من اثنتي عشرة طفرة مفيدة تساهم في تحسين دورة التكاثر. علاوة على ذلك، فإن هذه التغييرات لا تختفي حتى عندما تعود البكتيريا إلى ظروفها الطبيعية، وهذا ليس خبرا جيدا لرواد الفضاء، الذين قد ينتهي بهم الأمر خلال الرحلات الطويلة إلى مواجهة أشكال جديدة وخطيرة للغاية من الكائنات الحية الدقيقة الأرضية المتحولة.

تظهر بيانات البعثات الفضائية السابقة أن الإشريكية القولونية والسالمونيلا تصبح أقوى بكثير وتنمو بشكل أسرع في ظل انعدام الجاذبية. إنهم يشعرون بالارتياح في محطة الفضاء الدولية لدرجة أنهم يشكلون أفلامًا لزجة كاملة، ما يسمى بالطلاء الحيوي، على الأسطح الداخلية للمحطة. وأظهرت التجارب التي أجريت على المكوك الفضائي أن هذه الخلايا البكتيرية تصبح أكثر سمكا وتنتج كتلة حيوية أكبر مقارنة بنظيراتها على الأرض. علاوة على ذلك، تنمو البكتيريا في الفضاء، والحصول على بنية خاصة، والتي لا يتم ملاحظتها ببساطة على هذا الكوكب.

سبب حدوث ذلك ليس واضحا بعد، لذلك قرر علماء من جامعة هيوستن اختبار تأثير انعدام الوزن على البكتيريا على مدى فترة طويلة من الزمن. لقد أخذوا مستعمرة من الإشريكية القولونية، ووضعوها في آلة خاصة تحاكي ظروف الجاذبية الصفرية، وسمحت لهم بالتكاثر على مدى فترة طويلة. في المجمل، مرت المستعمرة بأكثر من 1000 جيل، وهي أطول بكثير من أي دراسة أجريت من قبل.

ثم تم إدخال هذه الخلايا "المتكيفة" إلى مستعمرة من الإشريكية القولونية الطبيعية (سلالة مسيطرة)، وازدهر سكان الفضاء، وأنتجوا ثلاثة أضعاف عدد النسل الذي ينتجه أقاربهم الذين ليس لديهم وزن. واستمر تأثير الطفرات مع مرور الوقت، ويبدو أنه دائم. وفي تجربة أخرى، تضاعفت البكتيريا المماثلة، المعرضة لانعدام الوزن، لمدة 30 جيلا، وبمجرد وصولها إلى مستعمرة عادية، تجاوزت معدلات تكاثر منافسيها الأرضيين بنسبة 70٪.

وبعد التحليل الجيني، تبين أنه تم العثور على 16 طفرة مختلفة على الأقل في البكتيريا المتكيفة. من غير المعروف ما إذا كانت هذه الطفرات مهمة بشكل فردي أو إذا كانت جميعها تعمل معًا لإعطاء البكتيريا ميزة. هناك شيء واحد واضح: الطفرات الفضائية ليست عشوائية، فهي تزيد بشكل فعال معدلات التكاثر ولا تختفي بمرور الوقت.

وتطرح هذه النتيجة مشكلة على مستويين. أولاً، يمكن للبكتيريا المعدلة في الفضاء العودة إلى الأرض، والخروج من ظروف الحجر الصحي وإدخال ميزات جديدة إلى البكتيريا الأخرى. ثانيا، يمكن أن تؤثر هذه الكائنات الحية الدقيقة المحسنة على صحة رواد الفضاء أثناء البعثات الطويلة، على سبيل المثال، أثناء الرحلة إلى المريخ. ولحسن الحظ، حتى في حالة الطفرة، يتم قتل البكتيريا بواسطة المضادات الحيوية، لذلك لدينا الوسائل لمكافحتها. صحيح أنه من غير المعروف إلى أي مدى يمكن أن تتغير الميكروبات أثناء بقائها في الفضاء لعقود.

يعتقد باحثون فرنسيون من جامعة نانسي (جامعة نانسي) في لورين أن زيادة الخصوبة والفوعة ونمو البكتيريا في الفضاء، إلى جانب انخفاض إنتاج الأجسام المضادة لدى رواد الفضاء، يمكن أن يشكل عقبة خطيرة أمام السفر إلى الفضاء لفترة طويلة في المستقبل، وفقًا لتقارير UPI.

من المعروف أن الرحلات الفضائية تساهم في إضعاف جهاز المناعة لدى الإنسان، في حين أن الفوعة (أي قدرة الكائنات الحية الدقيقة أو الفيروسات)...

أمضت البكتيريا، التي تم جمعها في قرية بير على الساحل الجنوبي لبريطانيا العظمى، 553 يومًا في الفضاء الخارجي خارج محطة الفضاء الدولية (ISS)، وظل الكثير منها قابلاً للحياة - وبالتالي، سجلت الكائنات الحية الدقيقة نوعًا من "الرقم القياسي". من أجل البقاء في الفضاء الخارجي.

في عام 2008، تم وضع البكتيريا الزرقاء تحت الاسم الرمزي OU-20 في حاويات تجريبية خاصة خارج الوحدة العلمية الأوروبية كولومبوس مباشرة على قطع صغيرة من الصخور مأخوذة من الصخور...

يعتقد العلماء أن بكتيريا Deinococcus radiodurans، القادرة على العيش في أقسى الظروف، يمكن أن تنجو من "السفر" بين الكواكب وتصبح مصدر الحياة على الأرض.

تمت ترجمة اسم Deinococcus radiodurans من اليونانية واللاتينية على أنه "توت رهيب يمكنه تحمل الإشعاع".

تم اكتشاف بكتيريا يبلغ قطرها 1.5-3.5 نانومتر في الخمسينيات أثناء تجربة تعقيم الطعام باستخدام الإشعاع: بسبب هذه البكتيريا، تفسد اللحوم حتى بعد تناول جرعة عالية من أشعة غاما...

يمكن للبكتيريا التي تتمتع "بحصانة" ضد المضادات الحيوية أن تحمي أقاربها الذين ليس لديهم حماية خاصة بها منها، والتي يمكن استخدامها لمكافحة الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للأدوية (المقاومة للمضادات الحيوية)، حسبما ذكرت وكالة ريا نوفوستي بالإشارة إلى منشور في الطبيعة يوم الخميس.

تعتبر البكتيريا الموجودة على سطح الجلد ضرورية للحفاظ على توازن صحي للبشرة، وفقا للأطباء في جامعة كاليفورنيا. يسكن الجلد باستمرار كثرة وتنوع البكتيريا، لكن الالتهاب بسبب نشاطها عملية غير مرغوب فيها.

ومع ذلك، فإن البكتيريا الطبيعية التي تعيش على سطح الجلد، على العكس من ذلك، تمنع الالتهاب المفرط بعد الإصابة الجسدية أو الإصابة أو الجرح، كما يقول أطباء الجلد الأمريكيون. اكتشف الأطباء أساسًا جزيئيًا غير معروف سابقًا لـ...

البكتيريا، الموجودة عادة في فم الإنسان، تضفي نكهة على الأطعمة مثل النبيذ والبصل والفلفل، ولكن في غياب البكتيريا، يتم فقدان الكثير من النكهة، كما جاء في مقال نشره خبراء سويسريون.

وسبق للعلماء أن وجدوا أن اللعاب يحول بعض مكونات الطعام عديمة الرائحة إلى مركبات قوية الرائحة تسمى الثيول، والتي تضفي طعما خاصا على عدد من الأطعمة.

وفي دراسة جديدة، توصل علماء من شركة الأغذية Firmenich إلى...

يمكن لبكتيريا السالمونيلا، والتي تسمى أيضًا السالمونيلا المعوية، أن تدخل البيضة بعدة طرق. إحدى الطرق الشائعة هي تلويث قشرة البيضة بالمواد البرازية. توجد البكتيريا في أمعاء وبراز الأشخاص والحيوانات المصابة، بما في ذلك الدجاج، ويمكن أن تنتقل إلى البيض أثناء تجثم الدجاج عليه.

تم تنفيذ إجراءات التنظيف والتفتيش الصارمة على "منتجي" القذائف في عام 1970 لتقليل...

تبين أن البكتيريا التي تعيش على عمق أكثر من 200 متر هي الحلقة المفقودة في دورة الكربون في المحيط، فهي تربط ثاني أكسيد الكربون مع كائنات أخرى وحيدة الخلية في المحيط، وهي العتائق، حسبما أفاد مؤلفو المقال.

العتائق هي كائنات وحيدة الخلية تختلف عن البكتيريا وعن جميع الكائنات الحية الأخرى التي تحتوي خلاياها على نوى (حقيقيات النوى). تشكل العتائق حوالي ثلث "السكان" الميكروبيين في أعماق المحيط العالمي. في السابق كان يعتقد أن هذه هي العتائق الموجودة في المحيط في هذه العملية...

بدأت هذه القصة منذ عام ونصف، في فبراير/شباط 2009، عندما قامت مجموعة دولية من الباحثين بقيادة كريستوفر ماكاي، عالم الكواكب في مركز أبحاث ناسا، بمبادرة تشديد متطلبات السلامة البيولوجية للبعثات البحثية إلى الكواكب الأخرى.

وفقا للعلماء، فإن متطلبات لجنة أبحاث الفضاء (كوسبار) التابعة للمجلس الدولي للاتحادات العلمية، والتي تضم وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الأوروبية...

السبب بسيط، واسمه المريخ. لقد اشتبه علماء الأحياء الفلكية منذ فترة طويلة في أنه في العصور غير البعيدة (وفقًا للمعايير الكونية)، كان الغلاف الجوي للمريخ دافئًا ورطبًا، مما يعني إمكانية وجود حياة عليه. وفي الوقت نفسه، تظهر تجربة الأرض أن الحياة شيء لا يمكن تدميره من حيث المبدأ. توجد البكتيريا المتطرفة في أعمق أحواض المحيطات وعلى قمم الجبال، وفي أفواه البراكين التي تنفث النار، وفي جليد القارة القطبية الجنوبية، حيث الظروف المعيشية ليست أفضل...