Недавно Китай отправил к Марсу свою новую миссию «Тяньвэнь-1». Незадолго перед этим к Красной планете был отправлен также зонд Hope Объединенных Арабских Эмиратов. А кроме того, 30 июля ожидается старт нового марсианского ровера НАСА Perseverance («Настойчивость»).
Но несмотря на то, что космос становится доступным для все большего числа стран и их жителей, а космические путешествия позволяют преодолевать всё большие расстояния, мы по прежнему знаем недостаточно много о влиянии космических условий на жизнедеятельность биологических организмов, включая нас самих.
Бактерии живут внутри нашего организма и повсюду окружают нас. Поэтому неизбежно эти микроорганизмы следуют за человеком в космос. Так же как условия космоса оказывают уникальное влияние на нас, они оказывают схожее уникальное влияние на бактерии.
Существование жизненных форм на Земле обусловливает зависимость процессов их функционирования от гравитации. В космосе, где гравитация сведена к минимуму, теряют свое значение такие физические процессы, как седиментация, конвекция и всплывание тел в жидкости или газе. В то же время такие силы, как поверхностное натяжение жидкости и капиллярные силы, интенсифицируются.
К сожалению, исследования поведения бактерий в условиях микрогравитации показали, что эти микроорганизмы становятся более опасными. В космосе у бактерий возрастает устойчивость к антибиотикам и растет летальность вызываемых ими заболеваний. Эти приобретенные в космосе свойства сохраняются у бактерий в течение некоторого времени после возвращения на Землю, в сравнении с бактериями, не покидавшими планету.
Кроме того, бактерии в космосе мутируют быстрее, чем на Земле. К счастью, эти мутации связаны в основном с адаптацией к новой среде и не ведут к скачкообразному росту летальности бактерий.
Наконец бактерии в космосе способны формировать биопленки. Эти образования представляют собой плотно упакованные колонии клеток, которые производят матрицу из полимерных субстанций, позволяющую бактериям прочно прилипать друг к другу и к стационарным поверхностям. Биопленки повышают сопротивление бактерий антибиотикам и их способность вызывать опасные инфекции. Биопленки на поверхностях космических станций неоднократно приводили к биодеградации материала этих поверхностей.
По мере увеличения продолжительности пребывания человека и созданных им устройств в космосе мы получаем все больше возможностей исследовать поведение бактерий в условиях микрогравитации, чтобы минимизировать их вредное влияние на человека и, напротив, стимулировать вызываемые полезными бактериями благоприятные эффекты.