أظهرت دراسة جديدة أن نوعًا من البكتيريا شديدة المقاومة للإشعاع والمخاطر البيئية الأخرى تعيش خارج محطة الفضاء الدولية لمدة ثلاث سنوات.
استخدمت تجربة التعرض البكتيري ، التي استمرت من 2015 إلى 2018 ، المنشأة المكشوفة الواقعة خارج كيبو ، الوحدة التجريبية اليابانية لمحطة الفضاء الدولية.
تضمنت مهمة Tanpopo اليابانية تضمين كريات من بكتيريا Deinococcus المجففة داخل ألواح الألمنيوم التي تم وضعها في ألواح التعرض خارج المحطة الفضائية.
تم العثور على بكتيريا Deinococcus على الأرض وقد أطلق عليها العلماء اسم Conan the Bacterium لقدرتها على تحمل البرد والجفاف والحمض، وتعرف بأنها أكثر أشكال الحياة مقاومة للإشعاع في "كتاب غينيس للأرقام القياسية".
يمكن أن تقاوم 3000 ضعف كمية الإشعاع التي من شأنها أن تقتل الإنسان ، وتم عزلها لأول مرة في علب اللحم التي تعرضت للإشعاع المعقم.
صُممت هذه المهمة لاختبار نظرية "البانسبيرميا" ، التي تقترح أن الميكروبات يمكن أن تنتقل من كوكب إلى آخر وتوزع الحياة فعليًا.
استخدم مؤلف الدراسة أكيهيكو ياماغيشي ، وهو الباحث الرئيسي في مهمة تانبوبو الفضائية ، وفريقه في عام 2018 طائرة وبالونات علمية للعثور على بكتيريا Deinococcus التي كانت تطفو بالفعل على ارتفاع 7.5 ميل فوق سطح الأرض.
دفع هذا ياماغاشي ، وهو أيضًا أستاذ البيولوجيا الجزيئية في جامعة طوكيو للصيدلة وعلوم الحياة ، وفريقه إلى التساؤل عما إذا كانت هذه البكتيريا ، التي كانت مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ، يمكنها البقاء على قيد الحياة بالفعل في الفضاء وحتى الرحلة إلى الكواكب الأخرى. من خلال التقلبات الشديدة في درجات الحرارة وحتى الإشعاع الأكثر قسوة.
من المعروف أن بكتيريا Deinococcus تشكل مستعمرات أكبر من 1 ملليمتر. في مهمة Tanpopo ، تم تحضير عينات من البكتيريا في كريات مختلفة السماكة ووضعها في آبار ألواح الألمنيوم. تم جمع البيانات على اللوحات بعد سنة ، سنتين وثلاث سنوات.
بعد ذلك ، تم اختبار البكتيريا لمعرفة مدى نجاحها.
النتائج تعتمد كليا على سمك البكتيريا. تلك التي كانت أكبر من 0.5 ملليمتر كانت قادرة على البقاء على قيد الحياة جزئيًا ، مما أدى إلى تلف الحمض النووي. على الرغم من أن البكتيريا الموجودة على سطح الركام ، أو المستعمرة التي شكلتها البكتيريا ، قد ماتت ، وجد الباحثون طبقة واقية تحتها تضمن بقاء المستعمرة.
وكتب المؤلفون: "بشكل جماعي ، تدعم هذه النتائج إمكانية استخدام الحبيبات كسفينة لنقل الميكروبات بين الكواكب في غضون عدة سنوات".
نشرت الدراسة الأربعاء في مجلة Frontiers in Microbiology .
قال ياماغيشي إن بكتيريا Deinococcus التي تمت دراستها داخل المحطة الفضائية لم تكن جيدة ، حيث ثبت أن الأكسجين والرطوبة ضاران بالبكتيريا.
استنادًا إلى تقديرات العلماء ، يمكن أن تعيش حبيبات البكتيريا التي يزيد سمكها عن 0.5 ملليمتر بين 15 و 45 عامًا خارج المحطة الفضائية في مدار أرضي منخفض. توقع الفريق أن مستعمرات هذه البكتيريا التي يزيد قطرها عن 1 ملليمتر يمكن أن تعيش لمدة ثماني سنوات في الفضاء الخارجي.
وقال ياماغيشي: "تشير النتائج إلى أن Deinococcus المقاومة للإشعاع يمكن أن تبقى على قيد الحياة أثناء السفر من الأرض إلى المريخ والعكس صحيح ، وهو عدة أشهر أو سنوات في أقصر مدار".
اقترحت الدراسات السابقة أن البكتيريا يمكن أن تعيش لفترة أطول في الفضاء إذا كانت محمية بالصخور ، والمعروفة باسم lithopanspermia ، لكن هذه الدراسة أظهرت أن تجمعات البكتيريا ، أو المستعمرات ، يمكن أن تعيش في الفضاء ، وهو ما يسمى Massapanspermia.
استنادًا إلى نتائج فريق البحث ، يعتقد ياماغاشي أنه "من المهم جدًا البحث عن الحياة على المريخ قبل الرحلات البشرية إلى المريخ". يمكن أن تقدم البكتيريا من الأرض نتيجة سلبية زائفة للحياة على المريخ أو تعمل كملوث على المريخ.
اجتاز المسبار المثابر التابع لوكالة ناسا ، والذي هو في طريقه حاليًا ومن المقرر أن يهبط على المريخ في فبراير بعد إطلاقه في يوليو ، عملية تنظيف صارمة من التجميع إلى التشغيل المسبق. ستجمع العربة الجوالة عينات ، ستُعاد إلى الأرض في السنوات العشر القادمة ، والتي يمكن أن تحتوي على دليل على الحياة القديمة التي ازدهرت يومًا ما على الكوكب الأحمر.
يدرس الفريق أيضًا كيف يمكن أن تنتهي الكريات الميكروبية في الفضاء. يشك ياماغاشي وفريقه في إمكانية إطلاق البكتيريا من الأرض بواسطة المجال الكهربائي المتولد في العواصف الرعدية ، لتهبط بالطريقة التي تعمل بها النيازك الدقيقة في الغلاف الجوي للأرض.
وقال ياماغاشي: "تصل عشرات الملايين من الكيلوجرامات من النيازك الدقيقة إلى سطح الأرض كل عام". "قد تكون هناك عملية هبوط مماثلة في الغلاف الجوي الرقيق للمريخ."
بعد ذلك ، يهتم ياماغاشي وفريقه بإجراء المزيد من تجارب التعرض للميكروبات على بوابة القمر التابعة لناسا.
ستعمل Lunar Gateway كمحطة استيطانية تدور حول القمر توفر الدعم لعودة بشرية مستدامة وطويلة الأجل إلى سطح القمر ، فضلاً عن نقطة انطلاق لاستكشاف الفضاء السحيق ، وفقًا لوكالة ناسا. إنه عنصر حاسم في برنامج Artemis التابع لناسا ، والذي يهدف إلى هبوط أول امرأة والرجل التالي على سطح القمر بحلول عام 2024.
قال ياماغاشي: "أصل الحياة على الأرض هو أكبر لغز يكتنفه البشر". "يمكن أن يكون للعلماء وجهات نظر مختلفة تمامًا حول هذه المسألة. يعتقد البعض أن الحياة نادرة جدًا وتحدث مرة واحدة فقط في الكون ، بينما يعتقد البعض الآخر أن الحياة يمكن أن تحدث على كل كوكب مناسب. إذا كان البانسبيرميا ممكنًا ، يجب أن توجد الحياة أكثر من ذلك بكثير مما كنا نظن سابقًا ".
المصدر