Mõned bakteriliigid, mis on kosmoses kodu loonud, on hakanud arenema. Üks liik, Bacillus safensis, toimib rahvusvahelises kosmosejaamas mikrogravitatsioonis paremini kui Maal. Uuring viidi läbi projekti MECCURI raames, tavakodanikud ja mikrobioloogid kogusid keskkonnas leiduvatest mikroobidest proove ja saatsid need ISS-ile, et näha, kuidas need kasvavad.
Sel nädalal ajakirjas PeerJ avaldatud leiud ei tekitanud mitte ainult arutelu inimese loodud kosmosekeskkonna mõju kohta mikroobide kooslustele, vaid ka selle üle, kuidas elu võiks teoreetiliselt kosmosereiside ajal planeetide vahel liikuda.
Kosmose mikroobid
Märkimisväärne püsivus kosmoses on toimunud seal, kus mikroobid on säilinud, olles paigutatud väljapoole kosmosejaama.
MECCURI projekt uuris, kuidas bakteriproovid kosmosejaamas endas elaksid.
"ISSi soe, niiske ja hapnikurikas keskkond ei ole nagu kosmosevaakum," ütleb mikrobioloog ja uuringu juhtiv autor dr David Coyle California ülikoolist.
Tähelepanuväärselt selgus, et valdav enamus 48 bakteritüvest kasvas Maal lähedase kiirusega. Kuid Bacillus safensis kasvas kosmoses 60% paremini. B. safensisile pole kosmosereisid võõrad – ta on Marsil kulguritega Opportunity ja Spirit juba sõitnud.
Coyle ütles, et kõige olulisem tõsiasi oli see, et enamiku bakterite käitumine kosmoses oli äärmiselt sarnane Maal. Ja mikroobide käitumine mikrogravitatsioonis on inimese kosmoselendude pikaajalise planeerimise jaoks kriitilise tähtsusega.
"See projekt suurendab uuritavate liikide arvu ja avab uusi perspektiive, " ütleb Coyle.
Lähiruumi katsete kavandamine
Eksperimentide kavandamine bakterite uurimiseks kosmoses seab mikrobioloogidele mitmeid väljakutseid, alates raketi stardi viivitustest kuni raketiinseneride keele õppimiseni. Üks teadlaste probleeme oli nende suutmatus kasutada traditsioonilisi mikroobide kasvatamise meetodeid. Vedel kasvusööde kujutab endast ohtu mikrogravitatsioonile ja selle asemel pidid teadlased plaatidel välja töötama spetsiaalse tahke söötme, et muuta katse ruumisõbralikuks.
Ja kuigi B. safensis kasvas mikrogravitatsioonis paremini, jääb mõistatuseks, miks tema käitumine erines Maa omast. Coyle loodab, et bakteri genoomi järjestamine võib anda vihjeid. Ta sooviks kaasata katse tulemuste uurimisse kedagi teist.
Kodanikuteaduse tähtsus
Lõuna-Queenslandi ülikooli astronoom dotsent Jonty Horner ütleb, et uuringus on "panspermia" teooria varjundeid, mis viitavad sellele, et elu võib planeetide vahel looduslikult üle kanda, näiteks asteroididel või komeetidel sõites.
"Bakterid on äärmiselt vastupidavad ja poleks üllatav, kui nad suudaksid kosmoses ellu jääda. Huvitav on see, mis juhtub nendega ISS-is, inimkeskkonnas, ”ütles Horner. "Peame seda mõistma, et olla kindel, et me ei saasta kogemata planeete nagu Marss, ja ka selleks, et teada saada, kui vastupidavad on bakterid kosmoses ja kas nad suudavad ellu jääda planeetidevahelisel reisil."
Vene kosmonaudid on avastanud baktereid, kes elavad orbiidil ja väljaspool Rahvusvahelise Kosmosejaama territooriumi. Jaama pinnalt avastati baktereid, mida 1998. aastal kosmosesse saadetud elamiskõlbliku satelliidi startimisel ei olnud.
Uued mikroobid kosmoses
Kosmosekõnni ajal võtsid astronaudid jaama pinnalt tampooni. Proovid koguti ISS-i osast, kus mootori töötamise käigus tekkivad kütusejäätmed paisatakse kosmosesse.
Pärast proovide kogumist eraldasid astronaudid need ja saatsid edasiseks uurimiseks maa peale. Maapealses laboris tegid teadlased ootamatu ja väga huvitava avastuse. Bakterid paistsid ISS-i pinnale ilmuvat eikusagilt, kuna neid ei olnud seal, kui elamukompleks oli Maa pinnal.
Näib, et need bakterid tulid kosmosest ja asusid elama rahvusvahelise kosmosejaama välispinnale. Teadlased uurivad endiselt salapärast elu kosmoses ja nende sõnul ei kujuta bakterid inimestele ohtu.
Kus ja kuidas?
Mikroorganismide päritolu ja nende ilmumine ISS-i nahale pole veel täielikult teada, kuid teadlaste sõnul on äärmiselt mikroskoopiline võimalus, et tegemist on maavälise eluvormiga. Suure tõenäosusega tõid need bakterid avakosmosesse kosmosekäikudeks kasutatavate arvutiseadmete abil astronaudid. Tõenäoliselt olid astronautide meeskonna tahvelarvutid saastunud veel ISS-i sees olles ning osa baktereid liikus seadmetest jaama nahka.
Elutingimused
Ent isegi kui tegemist pole maaväliste eluvormidega, on avakosmoses ellujäävad bakterid maailma teadlaste jaoks siiski põnev leid. Varem oli mitu aastat täheldatud baktereid, mis suutsid ellu jääda ja kasvada madalal Maa orbiidil kuni 435 kilomeetri kõrgusel.
Samuti tasub meeles pidada, et temperatuur kosmosejaama pinnal kõigub suuresti. ISS-i päikesepoolsel küljel on temperatuur +121 °C ja üle selle ning pimedal poolel langeb see sageli alla -157 °C. Olenemata avakosmosest leitud bakterite päritolust on neil olnud üks paganama teekond.
Teadlased on alati huvitatud avakosmoses leiduvate bakterite kohta rohkem teada saama.
Just hiljuti avaldasid teadlased uuringu tulemused Escherichia coli bakterite ehk E. coli kohta, mille nad kosmosesse saatsid. Tähelepanuväärne on see, et kosmose E. coli bakterid on muutunud antibiootikumide suhtes resistentsemaks kui nende maismaa sugulased.
"Bakterid... Kosmosest... See ei saa olla!" Millegipärast meenus mulle kohe hiljutine ulmefilm “Elus”. Muide, märkasime, et kosmosejaama komandör oli Vene kosmonaut. Aga see ei käi praegu selles.
Vene kosmonaudid avastasid rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) välispinnalt elavad bakterid.
Laevakere pinnalt võeti vatitikuga proovid Venemaa kosmoseuuringute programmi raames toimunud ekspeditsiooni käigus. Proovid koguti jaama nendest osadest, kus mootori töötamise ajal vabanes jäätmekütust.
Pärast proovide Maale tagasi toomist pöördusid teadlased koju, et avastada midagi väga uudishimulikku. "Selgus, et need tampoonid sisaldavad baktereid, mida ISS-i mooduli käivitamise ajal ei olnud," ütles Vene kosmonaut Anton Škaplerov esmaspäeval TASS-i korrespondendile.
«Teisisõnu tulid nad avakosmosest ja asusid elama jaama korpuse välispinnale. Praegu neid uuritakse. Meile tundub seni, et need bakterid mingit ohtu ei kujuta,” lisas ta.
Avastatud mikroorganismide päritolu pole veel lõplikku kinnitust saanud, kuid eksperdid peavad ebatõenäoliseks, et tegemist on tegelikult mingite maaväliste bakteritega. Agentuur TASS märgib ka, et need bakterid viidi ISS-i suure tõenäosusega meeskonnaliikmetele kuuluva tahvelarvuti või mõne muu maapealsete mikroorganismidega saastunud seadme pinnalt.
Siiski, kuigi see pole täiesti võõras elu, on vaieldamatu, et leid on äärmiselt huvitav. Astronaudid näitasid ka, et maapealse päritoluga bakterid suutsid kosmosejaama välisküljel ellu jääda, hoolimata sellest, et nad olid mitu aastat kosmosevaakumis, “ristledes” 435 kilomeetri kõrgusel madalal Maa orbiidil.
Samuti tuleb meeles pidada, et temperatuur kosmosejaama välispinnal on äärmuslike kõikumiste all. See võib varieeruda 121 °C-st päikeselisel poolel kuni -157 °C-ni jaama varjulises pooles. Niisiis, olenemata nende bakterite päritolust, on neil olnud üks paganama teekond.
Teadlasi on pikka aega huvitanud kõik, mis on seotud bakterite ja kosmosega. Vaid kuu aega tagasi avaldas rahvusvaheline teadlaste meeskond uuringu tulemused, mille käigus teadlased saatsid rahvusvahelisse kosmosejaama Escherichia coli ehk toidumürgituse kakas leiduvate bakterite kultuure. Oma suureks üllatuseks avastasid nad, et kosmoses leiduvad Escherichia coli bakterid on antibiootikumide suhtes palju vastupidavamad kui Maa atmosfääris. Neil õnnestus isegi välja mõelda, kuidas ja miks see kummaline nähtus tekib.
allikatest
Aastakümneid on teadlased püüdnud mõista, miks mõned bakterid kosmoses õitsevad. Ajakirjas NPJ Microgravity avaldatud uus uuring näitab, et vähemalt üks bakter kosmoses arendab rohkem kui tosin kasulikku mutatsiooni, mis aitavad kaasa paranenud paljunemistsüklile. Pealegi ei kao need muutused ka siis, kui bakterid naasevad normaalsetesse tingimustesse, mis pole hea uudis astronautidele, kes pikkade lendude ajal võivad sattuda kokku uute ja üliohtlike muteerunud maapealsete mikroorganismide vormidega.
Varasemate kosmosemissioonide andmed näitavad, et E. coli ja salmonella muutuvad nullgravitatsiooni korral palju tugevamaks ja kasvavad kiiremini. Nad tunnevad end ISS-il nii hästi, et moodustavad jaama sisepindadele terved limakiled, nn biokatte. Kosmosesüstikuga tehtud katsed näitasid, et need bakterirakud muutuvad paksemaks ja toodavad rohkem biomassi, võrreldes nende kolleegidega Maal. Pealegi kasvavad bakterid kosmoses, omandades erilise struktuuri, mida planeedil lihtsalt ei täheldata.
Miks see juhtub, pole veel selge, mistõttu otsustasid Houstoni ülikooli teadlased katsetada, millist mõju avaldab kaaluta olek pika aja jooksul bakteritele. Nad võtsid E. coli koloonia, panid need spetsiaalsesse masinasse, mis simuleeris kaaluta oleku tingimusi, ja võimaldas neil pika aja jooksul paljuneda. Kokku läbis koloonia enam kui 1000 põlvkonda, mis on palju pikem kui ükski varem läbi viidud uuring.
Need "kohandatud" rakud viidi seejärel normaalse E. coli (kontrolltüvi) kolooniasse ja kosmoseelanikud arenesid, saades kolm korda rohkem järglasi kui nende kaaluta sugulased. Mutatsioonide mõju püsis aja jooksul ja näib olevat püsiv. Teises katses paljunesid kaaluta olekuga kokku puutunud sarnased bakterid 30 põlvkonda ja ületasid tavalises koloonias oma maapealsete rivaalide paljunemismäära 70%.
Pärast geneetilist analüüsi selgus, et kohanenud bakterites leiti vähemalt 16 erinevat mutatsiooni. Ei ole teada, kas need mutatsioonid on eraldi olulised või annavad need kõik koos, et anda bakterile eelis. Üks on selge: ruumimutatsioonid ei ole juhuslikud, need suurendavad tõhusalt paljunemissagedust ega kao aja jooksul.
See leid tekitab probleemi kahel tasandil. Esiteks võivad kosmoses muudetud bakterid Maale naasta, karantiinitingimustest välja murda ja teistele bakteritele uusi funktsioone tutvustada. Teiseks võivad sellised täiustatud mikroorganismid mõjutada astronautide tervist pikkade missioonide ajal, näiteks lennu ajal Marsile. Õnneks tapavad bakterid isegi muteerunud olekus antibiootikumide toimel, seega on meil vahendid nende vastu võitlemiseks. Tõsi, pole teada, mil määral võivad mikroobid aastakümneid kosmoses viibides muutuda.
Prantsuse teadlased Lorraine'is asuvast Nancy ülikoolist (Nancy-Université) usuvad, et suurenenud viljakus, virulentsus ja bakterite kasv kosmoses koos astronautide antikehade tootmise vähenemisega võib saada tõsiseks takistuseks tulevastele pikaajalistele kosmosereisidele, vahendab UPI.
On teada, et kosmoseekspeditsioonid aitavad kaasa inimese immuunsüsteemi nõrgenemisele, samas kui virulentsus (ehk mikroorganismi või viiruse võime...
Suurbritannia lõunarannikul Beeri külas kogutud bakterid veetsid väljaspool Rahvusvahelist Kosmosejaama (ISS) avakosmoses 553 päeva ja paljud neist jäid elujõuliseks – seega püstitasid mikroorganismid omamoodi “rekordi” kosmoses ellujäämiseks.
2008. aastal paigutati tsüanobakterid koodnimetuse OU-20 all spetsiaalsetesse katsekonteineritesse väljaspool Euroopa teadusmoodulit Columbus otse kivimitest võetud väikestele kivitükkidele...
Teadlased usuvad, et bakter Deinococcus radiodurans, mis on võimeline eksisteerima ka kõige ekstreemsemates tingimustes, võib ellu jääda planeetidevahelisel "reisil" ja saada eluallikaks Maal.
Nimi Deinococcus radiodurans on kreeka ja ladina keelest tõlgitud kui "kohutav mari, mis talub kiirgust".
1950. aastatel avastati 1,5-3,5 nanomeetrise läbimõõduga bakter toidu steriliseerimise katse käigus kiirguse abil: selle bakteri tõttu riknes liha ka pärast suurt gamma...
Bakterid, millel on "immuunsus" antibiootikumide toime suhtes, võivad nende eest kaitsta oma sugulasi, kellel puudub oma kaitse, mida saab kasutada ravimiresistentsete (antibiootikumiresistentsete) mikroorganismide vastu võitlemiseks, vahendab RIA Novosti viitega väljaandele Loodus neljapäeval.
California ülikooli arstide sõnul on naha pinnal olevad bakterid terve naha tasakaalu säilitamiseks hädavajalikud. Nahas elab pidevalt ohtralt ja erinevaid baktereid, kuid nende tegevusest tingitud põletik on ebasoovitav protsess.
Ameerika dermatoloogid väidavad aga, et normaalsed nahapinnal elavad bakterid hoiavad vastupidiselt ära liigse põletiku tekkimise pärast füüsilist vigastust, vigastust või haava. Arstid on leidnud varem tundmatu molekulaarse aluse...
Bakterid, mis tavaliselt esinevad inimese suus, annavad maitset sellistele toiduainetele nagu vein, sibul ja paprika, kuid bakterite puudumisel läheb suur osa maitsest kaduma, öeldakse Šveitsi ekspertide avaldatud artiklis.
Teadlased on varem avastanud, et sülg muudab mõned lõhnatud toidukomponendid tugevalõhnalisteks ühenditeks, mida nimetatakse tioolideks, mis annavad paljudele toiduainetele spetsiifilise maitse.
Toiduainefirma Firmenich teadlased uues uuringus...
Bakterid Salmonella, mida nimetatakse ka Salmonella enteritidis'eks, võivad munarakku siseneda mitmel viisil. Üks levinud meetod on munakoore saastamine roojaga. Bakterid esinevad nakatunud inimeste ja loomade, sealhulgas kanade soolestikus ja väljaheites ning võivad kanduda munadesse peesitamise ajal, kui kanad nende peal istuvad.
1970. aastal rakendati karpide "tootjatele" rangeid puhastus- ja kontrollimeetmeid, et vähendada...
Rohkem kui 200 meetri sügavusel elavad bakterid osutusid ookeani süsinikuringe puuduvaks lüliks - nad seovad koos teiste ookeani ainuraksete asukatega arheadega süsihappegaasi, vahendavad artikli autorid.
Arhead on üherakulised organismid, mis erinevad nii bakteritest kui ka kõigist teistest organismidest, mille rakkudes on tuumad (eukarüootid). Arhead moodustavad umbes kolmandiku maailma ookeani sügavuste mikroobide "populatsioonist". Varem arvati, et see oli protsessi käigus ookeanis olev arhea...
See lugu sai alguse poolteist aastat tagasi, 2009. aasta veebruaris, kui NASA uurimiskeskuse planeediteadlase Christopher McKay juhitud rahvusvaheline teadlaste rühm võttis initsiatiivi karmistada bioloogilise ohutuse nõudeid teistele planeetidele suunatud uurimismissioonidel.
Teadlaste sõnul on Rahvusvahelise Teadusliitude Nõukogu kosmoseuuringute komitee (COSPAR) nõuded, millele NASA, ESA ja...
Põhjus on lihtne ja selle nimi on Marss. Astrobioloogid on pikka aega kahtlustanud, et mitte nii kaugetel (kosmiliste standardite järgi) aegadel oli Marsi atmosfäär soe ja niiske, mis tähendab, et sellel võis elu eksisteerida. Samas näitab Maa kogemus, et elu on asi, mida põhimõtteliselt hävitada ei saa. Ekstremofiilseid baktereid leidub kõige sügavamates ookeanibasseinides ja mäetippudel, tuld hingavate vulkaanide suudmes ja Antarktika jääl, kus elutingimused pole paremad...