На этот вопрос отвечают доктор биологических наук, профессор кафедры биоинжиниринга и пищевых систем Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ) Галина Ежкова и старший преподаватель той же кафедры Камиль Валеулов.
Космическое пространство — крайне агрессивная среда с экстремально низкими температурами, где действует мощное космическое излучение (включая интенсивное ультрафиолетовое) и отсутствует атмосфера. Однако некоторые земные микроорганизмы успешно адаптируются к этим условиям.
Исследования на Международной космической станции (МКС) показали, что эта устойчивость — результат эволюционно выработанных механизмов защиты. В неблагоприятных условиях микроорганизмы переходят в состояние анабиоза, замедляя или останавливая метаболизм. После возвращения в благоприятные условия они способны восстанавливать нормальную активность.
Примеры успешной адаптации
Особенно устойчивы к космическим условиям плесневые грибы Aspergillus (аспергиллы) и Penicillium (пенициллы). Они выдерживают радиационные дозы, в десятки раз превышающие смертельные для человека (порог выживаемости грибов — 1000 Гр, тогда как доза 5 Гр летальна для человека), и устойчивы к высокоэнергетическому УФ‑излучению. Их споры могут сохраняться на поверхностях космических аппаратов, что создает потенциальный риск переноса их на другие планеты.
Bacillus subtilis (сенная палочка) — широко распространенный в почве и воздухе микроорганизм — также демонстрирует высокую устойчивость в космосе. В ходе эксперимента образцы ее спор подвергались воздействию вакуума, радиации и температурных перепадов в течение 18 месяцев. По итогам исследования 60 % спор сохранили жизнеспособность.
Бактерии Deinococcus radiodurans (дейнококк радиоустойчивый) выделяются среди прочих микроорганизмов высокой радиационной стойкостью: они способны выдерживать дозы радиации до 10 000 Гр. Такая устойчивость обусловлена уникальным механизмом защиты — в каждой клетке содержится от 4 до 10 копий генома, что позволяет эффективно восстанавливать поврежденную ДНК.
В ходе трехлетнего эксперимента на МКС образцы бактерий, закрепленные на металлических пластинах за бортом станции, подвергались воздействию факторов открытого космоса. По итогам исследования 4 % популяции сохранили жизнеспособность и репродуктивную функцию, отмечают ученые.
«Многие земные микроорганизмы могут попасть в космос, выжить и даже «путешествовать» с метеоритами или на внешних поверхностях космических аппаратов, отправляемых для исследования других планет. Однако о «колонизации» других планет говорить преждевременно, так как микроорганизмам нужны ресурсы — прежде всего вода, питание и относительно благоприятные, схожие с земными условия. Вопрос миграции микроорганизмов через космическое пространство остается актуальной темой для научного обсуждения», — подводят итог эксперты.