Một số loài vi khuẩn sống trong không gian đã bắt đầu phát triển mạnh. Một loài, Bacillus safesis, hoạt động trong môi trường vi trọng lực trên Trạm vũ trụ quốc tế tốt hơn trên Trái đất. Nghiên cứu được thực hiện như một phần của dự án MECCURI, những người dân bình thường và các nhà vi trùng học đã thu thập các mẫu vi khuẩn trong môi trường và gửi chúng đến ISS để xem chúng sẽ phát triển như thế nào.
Những phát hiện này, được công bố tuần này trên PeerJ, không chỉ làm dấy lên cuộc tranh luận về tác động của môi trường không gian do con người tạo ra đối với các cộng đồng vi sinh vật, mà còn về cách sự sống có thể di chuyển giữa các hành tinh về mặt lý thuyết trong quá trình du hành vũ trụ.
Vi khuẩn không gian
Sự tồn tại đáng chú ý trong không gian đã xảy ra khi vi khuẩn sống sót được đặt bên ngoài trạm vũ trụ.
Dự án MECCURI đã nghiên cứu cách thức các mẫu vi khuẩn sống bên trong trạm vũ trụ.
Tiến sĩ David Coyle thuộc Đại học California, nhà vi trùng học và tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Môi trường ấm áp, ẩm ướt, giàu oxy của ISS không giống như chân không trong không gian”.
Điều đáng chú ý là phần lớn trong số 48 chủng vi khuẩn này phát triển với tốc độ gần bằng tốc độ trên Trái đất. Nhưng Bacillus safenis tăng trưởng tốt hơn 60% trong không gian. B. safensis không còn xa lạ với du hành vũ trụ - nó đã đi nhờ xe thám hiểm Cơ hội và Tinh thần trên Sao Hỏa.
Coyle cho biết thực tế quan trọng nhất là hành vi của hầu hết vi khuẩn trong không gian cực kỳ giống với hành vi trên Trái đất. Và hành vi của vi khuẩn trong môi trường vi trọng lực sẽ rất quan trọng đối với việc lập kế hoạch dài hạn cho chuyến bay vào vũ trụ của con người.
Coyle cho biết: “Dự án này làm tăng số lượng loài cần được nghiên cứu và mở ra những quan điểm mới”.
Thiết kế thí nghiệm gần không gian
Việc thiết kế các thí nghiệm để nghiên cứu vi khuẩn trong không gian đặt ra cho các nhà vi trùng học một số thách thức, từ việc trì hoãn phóng tên lửa cho đến việc học ngôn ngữ của các kỹ sư tên lửa. Một trong những vấn đề của các nhà khoa học là họ không có khả năng sử dụng các phương pháp nuôi cấy vi khuẩn truyền thống. Môi trường phát triển dạng lỏng có nguy cơ xảy ra vi trọng lực và thay vào đó, các nhà khoa học cần phát triển một môi trường rắn đặc biệt trên các đĩa để làm cho thí nghiệm trở nên thân thiện với không gian.
Và mặc dù B. safensis đã phát triển tốt hơn trong môi trường vi trọng lực, nhưng vẫn còn là một bí ẩn tại sao hành vi của nó lại khác với hành vi trên Trái đất. Coyle hy vọng rằng việc giải trình tự bộ gen của vi khuẩn có thể cung cấp manh mối. Anh ấy muốn lôi kéo người khác vào nghiên cứu kết quả của thí nghiệm.
Tầm quan trọng của khoa học công dân
Phó giáo sư Jonty Horner, một nhà thiên văn học tại Đại học Nam Queensland, cho biết nghiên cứu này mang sắc thái của lý thuyết "panspermia", cho thấy sự sống có thể được chuyển giao giữa các hành tinh một cách tự nhiên, chẳng hạn như bằng cách di chuyển trên các tiểu hành tinh hoặc sao chổi.
“Vi khuẩn có khả năng phục hồi cực kỳ cao và sẽ không có gì ngạc nhiên nếu chúng có thể tồn tại trong không gian. Điều thú vị là những gì xảy ra với chúng bên trong ISS, trong môi trường của con người”, Horner nói. “Chúng ta cần hiểu điều này để đảm bảo chúng ta không vô tình làm ô nhiễm các hành tinh như Sao Hỏa, đồng thời tìm hiểu xem vi khuẩn có khả năng phục hồi như thế nào trong không gian và liệu chúng có thể sống sót khi di chuyển giữa các hành tinh hay không.”
Các phi hành gia Nga đã phát hiện ra vi khuẩn sống trên quỹ đạo và bên ngoài lãnh thổ của Trạm vũ trụ quốc tế. Vi khuẩn được phát hiện trên bề mặt của trạm, chúng không hề xuất hiện trong quá trình phóng một vệ tinh có thể sinh sống được đưa vào vũ trụ vào năm 1998.
Vi khuẩn mới trong không gian
Trong chuyến đi bộ ngoài không gian, các phi hành gia đã lấy mẫu xét nghiệm từ bề mặt nhà ga. Các mẫu được thu thập từ một phần của ISS, nơi chất thải nhiên liệu được tạo ra trong quá trình vận hành động cơ được thải ra ngoài không gian.
Sau khi thu thập các mẫu, các phi hành gia đã cô lập chúng và gửi chúng về trái đất để nghiên cứu thêm. Trong một phòng thí nghiệm trên trái đất, các nhà nghiên cứu đã có một khám phá bất ngờ và rất thú vị. Vi khuẩn dường như bất ngờ xuất hiện trên bề mặt ISS, vì chúng không có ở đó khi khu dân cư phức hợp ở trên bề mặt Trái đất.
Có vẻ như những vi khuẩn này đến từ ngoài vũ trụ và định cư ở lớp vỏ bên ngoài của Trạm vũ trụ quốc tế. Các nhà nghiên cứu vẫn đang nghiên cứu về sự sống bí ẩn trong không gian và theo họ, vi khuẩn này không gây nguy hiểm cho con người.
Ở đâu và như thế nào?
Nguồn gốc của vi sinh vật và sự xuất hiện của chúng trên da ISS vẫn chưa được hiểu đầy đủ, nhưng các nhà khoa học cho rằng có một khả năng cực kỳ nhỏ rằng đây là một trường hợp của một dạng sống ngoài Trái đất. Rất có thể, những vi khuẩn này đã được các phi hành gia đưa vào không gian vũ trụ trên thiết bị máy tính dùng cho các chuyến đi bộ ngoài không gian. Nhiều khả năng, máy tính bảng của nhóm phi hành gia đã bị nhiễm độc khi còn ở trong ISS và một số vi khuẩn đã di chuyển từ thiết bị sang lớp da của trạm.
Điều kiện sống
Tuy nhiên, ngay cả khi không phải là dạng sống ngoài Trái đất, vi khuẩn có thể tồn tại ngoài vũ trụ vẫn là một phát hiện thú vị đối với các nhà khoa học thế giới. Trước đây, người ta đã quan sát thấy vi khuẩn có thể tồn tại và phát triển trong quỹ đạo Trái đất thấp trong vài năm ở độ cao lên tới 435 km.
Cũng cần nhớ rằng nhiệt độ trên bề mặt trạm vũ trụ dao động rất lớn. Nhiệt độ ở phía nắng của ISS là +121 °C trở lên, còn ở phía tối, nhiệt độ thường giảm xuống dưới -157 °C. Bất kể nguồn gốc của vi khuẩn được tìm thấy ở ngoài vũ trụ là gì, chúng đã có một hành trình vô cùng thú vị.
Các nhà khoa học luôn quan tâm tìm hiểu thêm về vi khuẩn ngoài vũ trụ.
Mới gần đây, các nhà khoa học đã công bố kết quả nghiên cứu về vi khuẩn Escherichia coli, hay E. coli, mà họ đã gửi vào không gian. Đáng chú ý là vi khuẩn E. coli trong không gian đã trở nên kháng thuốc kháng sinh hơn so với họ hàng trên cạn của chúng.
“Vi khuẩn… Từ không gian bên ngoài… Không thể nào!” Vì lý do nào đó, điều này ngay lập tức khiến tôi nhớ đến bộ phim khoa học viễn tưởng gần đây “Alive”. Nhân tiện, chúng tôi nhận thấy rằng người chỉ huy trạm vũ trụ là một phi hành gia người Nga. Nhưng đó không phải là về điều đó bây giờ.
Các phi hành gia Nga đã phát hiện ra vi khuẩn sống ở bề mặt bên ngoài của Trạm vũ trụ quốc tế (ISS).
Các mẫu từ bề mặt thân tàu được lấy bằng tăm bông trong chuyến thám hiểm như một phần của chương trình nghiên cứu vũ trụ của Nga. Các mẫu được thu thập từ những khu vực của trạm nơi nhiên liệu thải được thải ra trong quá trình vận hành động cơ.
Sau khi các mẫu vật được đưa về Trái đất, các nhà khoa học trở về nhà và phát hiện ra một điều hết sức kỳ lạ. “Hóa ra những băng vệ sinh này chứa vi khuẩn không có trong quá trình phóng mô-đun ISS”, nhà du hành vũ trụ người Nga Anton Shkaplerov nói với phóng viên TASS hôm thứ Hai.
“Nói cách khác, chúng đến từ ngoài vũ trụ và định cư ở bề mặt bên ngoài của thân trạm. Họ hiện đang được nghiên cứu. Cho đến nay, đối với chúng tôi, dường như những vi khuẩn này không gây nguy hiểm gì”, ông nói thêm.
Nguồn gốc của các vi sinh vật được phát hiện vẫn chưa nhận được xác nhận cuối cùng, nhưng các chuyên gia cho rằng khó có khả năng đây thực sự là một loại vi khuẩn ngoài Trái đất. Cơ quan TASS cũng lưu ý rằng những vi khuẩn này rất có thể đã được đưa vào ISS trên bề mặt máy tính bảng của các thành viên phi hành đoàn hoặc một số thiết bị khác bị nhiễm vi sinh vật trên cạn.
Tuy nhiên, mặc dù đây không hoàn toàn là sự sống ngoài hành tinh nhưng không thể phủ nhận rằng phát hiện này vô cùng thú vị. Các phi hành gia cũng chỉ ra rằng vi khuẩn có nguồn gốc trên trái đất đã cố gắng tồn tại ở bên ngoài trạm vũ trụ, mặc dù ở trong chân không không gian trong vài năm, “bay” ở độ cao 435 km trong quỹ đạo thấp của Trái đất.
Cũng cần nhắc lại rằng nhiệt độ ở bề mặt bên ngoài của trạm vũ trụ có thể biến động mạnh. Nó có thể thay đổi từ 121 °C ở phía nắng đến -157 °C ở phía có bóng râm của nhà ga. Vì vậy, bất kể nguồn gốc của những vi khuẩn này là gì, chúng đã có một hành trình khó khăn.
Các nhà khoa học từ lâu đã quan tâm đến mọi thứ liên quan đến vi khuẩn và không gian. Chỉ một tháng trước, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã công bố kết quả của một nghiên cứu trong đó các nhà khoa học gửi mẫu vi khuẩn Escherichia coli, vi khuẩn được tìm thấy trong phân ngộ độc thực phẩm, tới Trạm vũ trụ quốc tế. Trước sự ngạc nhiên to lớn của họ, họ phát hiện ra rằng vi khuẩn Escherichia coli trong không gian có khả năng kháng thuốc kháng sinh cao hơn nhiều so với trong bầu khí quyển Trái đất. Họ thậm chí còn tìm ra cách thức và lý do hiện tượng kỳ lạ này xảy ra.
nguồn
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu lý do tại sao một số vi khuẩn lại phát triển mạnh trong không gian. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí NPJ MicroGravity cho thấy ít nhất một loại vi khuẩn trong không gian phát triển hơn chục đột biến có lợi góp phần cải thiện chu kỳ sinh sản. Hơn nữa, những thay đổi này không biến mất ngay cả khi vi khuẩn trở lại điều kiện bình thường, đây không phải là tin tốt cho các phi hành gia, những người trong những chuyến bay dài có thể gặp phải những dạng vi sinh vật trên cạn đột biến mới và cực kỳ nguy hiểm.
Dữ liệu từ các sứ mệnh không gian trước đây cho thấy E. coli và salmonella trở nên mạnh hơn nhiều và phát triển nhanh hơn trong môi trường không trọng lực. Họ cảm thấy thoải mái trên ISS đến mức hình thành toàn bộ màng nhầy, gọi là lớp phủ sinh học, trên các bề mặt bên trong của trạm. Các thí nghiệm trên tàu con thoi cho thấy những tế bào vi khuẩn này trở nên dày hơn và tạo ra nhiều sinh khối hơn so với các tế bào vi khuẩn trên Trái đất. Hơn nữa, vi khuẩn phát triển trong không gian, có được cấu trúc đặc biệt mà đơn giản là không thể quan sát được trên hành tinh.
Tại sao điều này xảy ra vẫn chưa rõ ràng, vì vậy các nhà khoa học từ Đại học Houston đã quyết định kiểm tra tác động của tình trạng không trọng lượng đối với vi khuẩn trong một thời gian dài. Họ lấy một đàn E. coli, đặt chúng vào một chiếc máy đặc biệt mô phỏng điều kiện không trọng lượng và cho phép chúng nhân lên trong một thời gian dài. Tổng cộng, thuộc địa này đã trải qua hơn 1.000 thế hệ, dài hơn nhiều so với bất kỳ nghiên cứu nào được thực hiện trước đây.
Những tế bào “đã thích nghi” này sau đó được đưa vào một đàn E. coli bình thường (một chủng đối chứng) và cư dân trong không gian phát triển mạnh, sinh ra số con nhiều gấp ba lần so với những họ hàng không trọng lượng của chúng. Ảnh hưởng của các đột biến vẫn tồn tại theo thời gian và dường như là vĩnh viễn. Trong một thí nghiệm khác, vi khuẩn tương tự, tiếp xúc với tình trạng không trọng lượng, nhân lên trong 30 thế hệ và khi ở trong một đàn thông thường, đã vượt quá tốc độ sinh sản của các đối thủ trên cạn tới 70%.
Sau khi phân tích di truyền, người ta phát hiện ra ít nhất 16 đột biến khác nhau được tìm thấy ở vi khuẩn thích nghi. Người ta không biết liệu những đột biến này có quan trọng riêng lẻ hay tất cả chúng phối hợp với nhau để mang lại lợi thế cho vi khuẩn. Một điều rõ ràng: đột biến không gian không phải ngẫu nhiên, chúng làm tăng tỷ lệ sinh sản một cách hiệu quả và không biến mất theo thời gian.
Phát hiện này đặt ra một vấn đề ở hai cấp độ. Thứ nhất, vi khuẩn biến đổi không gian có thể quay trở lại Trái đất, thoát khỏi điều kiện cách ly và giới thiệu các tính năng mới cho các vi khuẩn khác. Thứ hai, những vi sinh vật được cải tiến như vậy có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của các phi hành gia trong các sứ mệnh dài ngày, chẳng hạn như trong chuyến bay tới Sao Hỏa. May mắn thay, ngay cả khi ở trạng thái đột biến, vi khuẩn vẫn bị thuốc kháng sinh tiêu diệt nên chúng ta có đủ phương tiện để chống lại chúng. Đúng là vẫn chưa biết vi khuẩn có thể thay đổi ở mức độ nào khi ở trong không gian hàng thập kỷ.
Các nhà nghiên cứu người Pháp từ Đại học Nancy (Nancy-Université) ở Lorraine tin rằng việc tăng khả năng sinh sản, độc lực và sự phát triển của vi khuẩn trong không gian, kết hợp với việc giảm sản xuất kháng thể ở các phi hành gia, có thể gây trở ngại nghiêm trọng cho việc du hành vũ trụ thời gian dài trong tương lai, UPI đưa tin.
Được biết, các cuộc thám hiểm không gian góp phần làm suy yếu hệ thống miễn dịch của con người, trong khi độc lực (tức là khả năng của một vi sinh vật hoặc virus...
Vi khuẩn, được thu thập tại làng Beer ở bờ biển phía nam nước Anh, đã trải qua 553 ngày ngoài vũ trụ bên ngoài Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), và nhiều vi khuẩn trong số chúng vẫn có thể sống sót - do đó, các vi sinh vật này đã lập một loại “kỷ lục” để sinh tồn ngoài không gian.
Vào năm 2008, vi khuẩn lam dưới tên mã OU-20 đã được đặt trong các thùng chứa thí nghiệm đặc biệt bên ngoài mô-đun khoa học Châu Âu Columbus ngay trên những mảnh đá nhỏ lấy từ đá...
Các nhà khoa học tin rằng vi khuẩn Deinococcus radiodurans, có khả năng tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt nhất, có thể sống sót sau “chuyến du hành” liên hành tinh và trở thành nguồn sống trên Trái đất.
Cái tên Deinococcus radiodurans được dịch từ tiếng Hy Lạp và tiếng Latin là “một loại quả mọng khủng khiếp có thể chịu được bức xạ”.
Một loại vi khuẩn có đường kính 1,5-3,5 nanomet được phát hiện vào những năm 1950 trong một thí nghiệm khử trùng thực phẩm bằng bức xạ: vì vi khuẩn này, thịt bị hư hỏng ngay cả khi dùng liều gamma cao...
RIA Novosti báo cáo rằng vi khuẩn có “khả năng miễn dịch” trước tác dụng của kháng sinh có thể bảo vệ họ hàng của họ, những người không có cơ chế bảo vệ riêng, có thể được sử dụng để chống lại các vi sinh vật kháng thuốc (kháng kháng sinh). Thiên nhiên vào thứ năm.
Theo các bác sĩ tại Đại học California, vi khuẩn trên bề mặt da rất cần thiết để duy trì sự cân bằng cho làn da khỏe mạnh. Da thường xuyên là nơi sinh sống của rất nhiều loại vi khuẩn, nhưng tình trạng viêm do hoạt động của chúng là một quá trình không mong muốn.
Tuy nhiên, các vi khuẩn bình thường sống trên bề mặt da thì ngược lại, ngăn ngừa tình trạng viêm quá mức sau chấn thương, vết thương hoặc vết thương trên cơ thể, các bác sĩ da liễu Mỹ cho biết. Các bác sĩ đã tìm thấy cơ sở phân tử chưa từng được biết đến trước đây của...
Một bài báo được xuất bản bởi các chuyên gia Thụy Sĩ cho biết vi khuẩn thường hiện diện trong miệng con người mang lại hương vị cho các loại thực phẩm như rượu vang, hành tây và ớt, nhưng nếu không có vi khuẩn thì phần lớn hương vị sẽ bị mất.
Các nhà khoa học trước đây đã phát hiện ra rằng nước bọt chuyển đổi một số thành phần thực phẩm không mùi thành các hợp chất có mùi mạnh gọi là thiols, mang lại hương vị đặc trưng cho một số loại thực phẩm.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học từ công ty thực phẩm Firmenich...
Vi khuẩn Salmonella, còn được gọi là Salmonella enteritidis, có thể xâm nhập vào trứng theo nhiều cách. Một phương pháp phổ biến là làm nhiễm phân vào vỏ trứng. Vi khuẩn có trong ruột và phân của người và động vật bị nhiễm bệnh, bao gồm cả gà, và có thể truyền sang trứng trong quá trình ấp khi gà mái đậu lên trứng.
Các biện pháp làm sạch và kiểm tra nghiêm ngặt đối với các "nhà sản xuất" vỏ được thực hiện vào năm 1970 để giảm...
Các tác giả của bài báo cho biết, vi khuẩn sống ở độ sâu hơn 200 mét hóa ra lại là mắt xích còn thiếu trong chu trình carbon trong đại dương - chúng liên kết carbon dioxide cùng với các cư dân đơn bào khác của đại dương, vi khuẩn cổ.
Archaea là những sinh vật đơn bào khác với cả vi khuẩn và tất cả các sinh vật khác có tế bào có nhân (sinh vật nhân chuẩn). Archaea chiếm khoảng một phần ba “dân số” vi sinh vật ở độ sâu của Đại dương Thế giới. Trước đây người ta tin rằng đó là vi khuẩn cổ trong đại dương trong quá trình...
Câu chuyện này bắt đầu cách đây một năm rưỡi, vào tháng 2 năm 2009, khi một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế do Christopher McKay, một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm Nghiên cứu NASA dẫn đầu, đã chủ động thắt chặt các yêu cầu an toàn sinh học cho các sứ mệnh nghiên cứu tới các hành tinh khác.
Theo các nhà khoa học, yêu cầu của Ủy ban Nghiên cứu Vũ trụ (COSPAR) thuộc Hội đồng Liên hiệp Khoa học Quốc tế mà NASA, ESA và...
Lý do rất đơn giản, và tên của nó là Mars. Các nhà sinh vật học vũ trụ từ lâu đã nghi ngờ rằng trong khoảng thời gian không xa (theo tiêu chuẩn vũ trụ), bầu khí quyển của Sao Hỏa ấm áp và ẩm ướt, điều đó có nghĩa là sự sống có thể tồn tại trên đó. Đồng thời, trải nghiệm của Trái đất cho thấy sự sống là một thứ mà về nguyên tắc không thể bị tiêu diệt. Vi khuẩn cực đoan được tìm thấy ở các lưu vực đại dương sâu nhất và trên đỉnh núi, trong miệng núi lửa phun lửa và trong băng ở Nam Cực, nơi điều kiện sống không tốt hơn...