Есть ли микробы в космосе. Некоторые бактерии прекрасно чувствуют себя в космосе

«Бактерии… Из космоса… Не может быть!» Мне почему то это сразу напомнило недавний фантастический фильм - "Живое". Кстати, обратили внимание, что в нем командиром космической станции был российский космонавт. Но сейчас не об этом.

Российские космонавты обнаружили бактерии, обитающие на внешней поверхности Международной космической станции (МКС).

Образцы с поверхности корпуса были взяты с помощью ватных тампонов во время экспедиции в рамках российской программы космических исследований. Пробы собирались с тех частей станции, где происходил выброс отходов топлива во время работы двигателя.

После того, как образцы были доставлены обратно на Землю, ученые, вернувшись домой, обнаружили нечто весьма любопытное. «Оказалось, что на этих тампонах имеются бактерии, которых не было во время запуска модуля МКС, – рассказал российский космонавт Антон Шкаплеров корреспонденту агентства ТАСС в понедельник.

«Другими словами, они пришли из открытого космоса и поселились на внешней поверхности корпуса станции. В настоящее время они изучаются. Пока нам представляется, что эти бактерии не представляют никакой опасности», – добавил он.

Происхождение обнаруженных микроорганизмов пока не получило окончательного подтверждения, однако эксперты считают маловероятным, что это на самом деле какие-то внеземные бактерии. Агентство ТАСС также отмечает, что эти бактерии были, скорее всего, занесены на МКС на поверхности компьютерного планшета, принадлежащего членам экипажа, или какого-то иного оборудования, загрязненного земными микроорганизмами.

Тем не менее, хотя это и не вполне внеземная жизнь, невозможно отрицать, что находка в высшей степени интересная. Космонавты также показали, что бактериям земного происхождения удалось выжить на внешней стороне космической станции, несмотря на то, что на протяжении нескольких лет они находились в космическом вакууме, совершая «круиз» на высоте 435 километров по низкой околоземной орбите.

Следует также напомнить, что температура на внешней поверхности космической станции подвержена экстремальным колебаниям. Она может варьироваться от 121 °C на солнечной стороне до -157 °C на теневой стороне станции. Так что, каким бы ни было происхождение этих бактерий, им пришлось совершить чертовски нелегкое путешествие.

Ученые уже давно интересуются всем, что связано с бактериями и космосом. Только месяц назад международная группа исследователей опубликовала результаты работы, в рамках которой ученые отправили культуры кишечной палочки Escherichia coli, бактерии, обнаруженные в экскрементах, которые образуются в результате пищевого отравления, на Международную космическую станцию. К своему большому удивлению, они обнаружили, что бактерии Escherichia coli в условиях космоса гораздо более устойчивы к антибиотикам, чем в земной атмосфере. Им даже удалось выяснить, как и почему происходит это странное явление.

источники

Уже десятилетия ученые пытаются понять, почему некоторые бактерии процветают в космосе. Новое исследование, опубликованное в журнале NPJ Microgravity , показывает, что по крайней мере у одной бактерии в космических условиях появляется более десятка мутаций, причем благоприятных, которые способствуют улучшенного циклу размножения. Более того, эти изменения не исчезают даже тогда, когда бактерии возвращаются в нормальные условия, что является не самыми хорошими новостями для космонавтов, которые во время долгих полетов могут в результате столкнуться с новыми и крайне опасными формами мутировавших земных микроорганизмов.

Данные с предыдущих космических полетов показывают, что E. coli и сальмонелла становятся гораздо сильнее и растут быстрее в условиях невесомости. На МКС они так прекрасно себя чувствуют, что образуют целые слизистые пленки, так называемое биопокрытие, на внутренних поверхностях станции. Эксперименты на космическом шаттле показали, что эти бактериальные клетки становятся толще и производят больше биомассы по сравнению со своими сородичами на Земле. Более того, бактерии в космосе растут, приобретая особую структуру, которая на планете просто не наблюдается.

Почему так происходит, пока не ясно, и поэтому ученые из Хьюстонского университета решили проверить, какой эффект окажет невесомость на бактерии за длительный период времени. Они взяли колонию E. coli, посадили их в специальную машину, имитирующую условия невесомости, позволили размножаться в течение долгого периода. Всего в колонии сменилось более 1000 поколений, что гораздо дольше, чем в любом исследовании, проведенном раньше.

Затем эти «адаптировавшиеся» клетки ввели в колонию нормальных E. coli (контрольного штамма), и космические жители чувствовали себя прекрасно, произведя в три раза больше потомков по сравнению с родственниками, не побывавшими в невесомости. Эффект мутаций сохранился с течением времени и, похоже, оказался постоянным. В другом эксперименте подобные же бактерии, подвергшиеся воздействию невесомости, размножались в течение 30 поколений и, попав в обычную колонию, на 70% превысили показатели размножения своих земных соперников.

После генетического анализа оказалось, что у адаптировавшихся бактерий найдено как минимум 16 разных мутаций. Неизвестно, важны ли эти мутации индивидуально, или они работают все вместе, чтобы дать бактерии преимущество. Одно ясно: космические мутации не случайны, они эффективно увеличивают показатели репродуктивности и не исчезают со временем.

Это открытие представляет проблему на двух уровнях. Во‑первых, космически модифицированные бактерии могут вернуться на Землю, вырваться из условий карантина и привнести новые черты другим бактериям. Во‑вторых, такие усовершенствованные микроорганизмы могут повлиять на здоровье космонавтов во время длительных миссий, например, во время полета на Марс. К счастью, даже в мутировавшем состоянии бактерии убиваются антибиотиками, так что средства борьбы с ними у нас есть. Правда, неизвестно, до каких пределов микробы могут измениться, пребывая в космосе десятилетиями.

Космонавт из России Антон Шкаплеров, внезапно привлёкший интерес у общества к поискам внеземной жизни, в воскресенье собирается в третий раз полететь на орбиту вместе с двумя новыми космонавтами: американцем Скоттом Тинглом и японцем Норишиге Канаи. Во время планируемой экспедиции на МКС, которая будет длиться четыре месяца, космонавты будут вести 51 эксперимент. 10 из них будут посвящаться космической биологии и биотехнологиям, включая проблему планетарного карантина и безопасности в вопросах экологии.

Стоит напомнить, что Шкаплеровым недавно в сенсационном интервью было заявлено, что на МКС имеются бактерии, прилетевшие откуда-то из космических просторов и поселившиеся на внешней стороне обшивки. Он отметил, что пока их изучают, они, видимо, не представляют какой бы то ни было опасности. Таинственный намёк в словах, что они откуда-то из космоса, прозвучал вполне интригующе для многих. Неужели там на самом деле были микроорганизмы внеземного происхождения?

Загадочные бактерии

Сообщение космонавта заметили и в зарубежье. На сайте picturesdotnews.com написано в одной объёмной статье, что, если микроорганизмы скрываются в укрытиях на станционном корпусе, как заявил Антон, они, наверняка, совершали путешествие автостопом в 250 милях от земной поверхности, а, если учёными будут обнаружены чужеродные микробы, как люди воспримут такую новость? По этому вопросу началась дискуссия, разные деятели начали высказывать свои мнения касательно этого. Один же из скептически настроенных людей сказал, что, хоть и нет сомнений, что в Галактике имеется намного больше планет с микробной жизнью, чем с разумной, это не говорит, что мы найдём бактерии вне Земли перед тем, как примем радиосигнал.

Так что же в действительности обнаружено на станционной обшивке? В институт медико-биологических проблем РАН был отправлен за пояснениями этой находки. Первым делом прозвучал вопрос о возможности того, что бактерии, поселившиеся снаружи станции, являются пришельцами из далёких просторов. Было отмечено, что они по сути должны устоять при немыслимых для живого организма условиях, например, глубоком вакууме, смертоносного радиационного излучения, температурных перепадов от +100 до -100 по Цельсию и т. д.

Ведущим научным сотрудником, кандидатом биологических наук Еленой Дешёвой сказано, что не знает касательно пришельцев, существуют ли они или же нет на станционной обшивке, но вот те организмы, снятые с внешней стороны станции и доставленные для исследовательской работы, весьма похожи на земных. Например, на космической станции нашли споры бактерий, относящихся к роду «Bacillus», а также гриба «Aureobasidium». При помощи высокочувствительных молекулярных методов выявлены ДНК-фрагменты геномов всевозможных микроорганизмов.

Данный эксперимент, названный «Тест», ведётся ещё с 2010-го года. За прошедшие 7 лет отечественные космонавты при выходах в открытое космическое пространство сумели взять 19 проб осадочного материала прямо с поверхности станции. В результате получили весьма интересные данные. При этом нельзя не учесть, что микроорганизмы, хоть и жизнеспособны после космического полёта, на поверхности станции же не способны к размножению ввиду отсутствия там воды. Дешёвой было подчёркнуто, что данный эксперимент ещё не собираются заканчивать, и его продлят до 2020 г.

Но по какой же причине на поверхности станции не находятся бактерии, не похожие на тех, что имеются на Земле? Наверняка, потому что никто не осуществляет поиски таковых и даже не имеют представления, как искать. Взятые пробы изучаются лишь на предмет нахождения известных на нашей планете микроорганизмов. К примеру, результаты специального анализа сравнивают с 20 млн. и более ДНК, которые хранятся в базе данных «NCBI». Как раз таким образом, к примеру, определили ДНК бактерий в пробах, что доставили с космического пространства. Добавим, что бактерии эти обитали прежде на нашей планете, а именно в отложениях на дне, в иле, всевозможных водоёмах и почве.

Споры бактерий, ДНК, микрочастицы и всевозможные фрагменты ДНК, которые увлекались восходящими электропотоками, согласно предположениям специалистов, могут подыматься с поверхности планеты в верхние ионосферные слои. Эксперименты космического масштаба помогли открыть многое. Отмечено, что верхнюю границу нахождения микроорганизмов, способных жить, перенесли на высоту в 400 км.

Но на станционную поверхность микрочастицы попадают не только с нашей планеты. Станция часто пересекается с потоками метеороидов. Предположительно, в микрометеоритах и пыли от комет может иметься некое биогенное вещество, произошедшее вне Земли. В ней как раз возможно содержание разложившихся остатков живых организмов, продуктов жизнедеятельности. Данное предположение поддерживает множество людей. В качестве одного из весомых аргументов выступает то, что о попадании на станционную поверхность пыли говорит об обнаружении на обшивке в существенных концентрациях некого гольмия, имевшегося на Земле в весьма малом количестве. Возможно, бактерии внеземного происхождения имеются тоже на внешней оболочке станции? Здесь стоит осуществлять тщательный поиск, и тогда всё выяснится.

Разработки и новые планы по исследованию возникновения микроорганизмов

В данном направлении стараются продвинуться учёные Института космических исследований. Они сделали предложение по интересному эксперименту, названному «ЛИМБ». Его описали так, будто это какая-то захватывающая фантастика. О ней говорится, что обнаружение жизни внеземного происхождения, которое уже будет в ближайший десяток лет, как считают многие видные учёные с мировым именем, станет важнейшим событием 3-го тысячелетия. Пребывание микробов на иных планетах или же спутниках планет, относящихся к Солнечной системе, ныне лучше относить к событию более реальному, нежели думало прежде.

Столь интересный прогноз связывают, как говорят авторы описания, с возможностью выживания на Марсе некоторых микроорганизмов, отличающихся стойкостью к радиационному излучению. Вероятно, они имеются там и ныне. В научном описании данного эксперимента можно найти слова о том, что результаты исследовательских работ дали возможность понять, что несколько млрд. лет назад на Марсе имелись как раз все необходимые условия для зарождения и эволюционного развития микроорганизменных существ. И подобно микроорганизмам с Земли марсианские тоже могли пребывать на существенных глубинах в планетной коре. Кроме того, даже при потере на планете воды и атмосферы данные микробы, вероятнее всего, были способны к выживанию и сохранению в глубинных слоях пород.

Но перед отправкой на Марс соответствующих приборов учёные ставят планы в ближайшее время организовать проведение эксперимента на МКС. В качестве одной из задач выступает изучение таких существ в частицах пыли, которые находятся на траектории полёта станции.

А в период запланированной экспедиции космонавты будут продолжать проводить эксперименты по выживанию таких организмов в космической среде. Несколько же месяцев назад на внешнюю сторону станции вынесли микроорганизмы, которые не защищены никак, даже от пыли. Учёные ставят задачи выяснить, способны ли они к выживанию в таковых условиях. Уже на следующий год 2 февраля им необходимо будет забрать 1-ю партию бактерий. А позднее иной экипаж же снимет со станционной поверхности и остальных.

Таким образом, теперь картина с микроорганизмами, пребывавшими и пребывающими на обшивке МКС, проясняется всё больше и больше. Учёные стараются преуспеть в этом направлении. Это поможет ответить на вопросы касательно наличия жизни вне Земли, что немаловажно ныне для человечества. Будем надеяться, что успехов учёные добьются.

Условия микрогравитации приводят к постоянным мутациям у бактерий, вынуждая их очень быстро размножаться.

По всей видимости, так запускается защитный механизм и это не самая хорошая новость для человечества. Организм каждого из нас переполнен бактериями и могут быть серьезные проблемы при освоении космического пространства.

Эксперимент с кишечной палочкой

Астробиологи из Университета Хьюстона провели исследование колонии бактерий Escherichia coli (кишечная палочка), проследив за 1000 поколений простейших в условиях имитации микрогравитации. Было обнаружено, что бактерии размножались в 3 раза быстрее чем их "собратья", находящиеся в привычных земных условиях.

Кишечная палочка продемонстрировали 16 типов мутаций и пока не совсем известно, как это влияет на скорость развития бактерий и является ли это какой-то индивидуальной особенностью отдельных особей.

"Это было самое масштабное исследование в данном направлении. Мы рассматривали весь геном бактерий, фиксируя каждую отдельную мутацию", - прокомментировал эксперимент Джейсон Розенцвейг, один из членов научной команды.

Когда бактерии из условий микрогравитации были помещены в обычные земные, то 72% особей сохранили свои мутации, что указывает на постоянную угрозу для жизни тех, кто будет участником длительного космического путешествия.

"Мы видим быстрые и необратимые изменения. Нам нужно понять, что заставляет бактерии мутировать и размножаться с такой скоростью", - дополнил коллегу Джордж Фокс.

Угроза для землян

Предыдущие исследования еще никогда не были настолько глубокими и их продолжительность в условиях микрогравитации была значительно скромнее.

Ранее был зафиксирован аномально быстрый рост бактерий при изменении привычных условий и установлено, что большинство известных штаммов бактерий растут на 60% быстрее именно в условиях микрогравитации.

На данный момент на борту МКС тоже проводятся непродолжительные эксперименты по выращивании бактерий и члены экипажа отмечают необычное поведение простейших.

"Дальнейшее изучение поведения бактерий в условиях микрогравитации крайне важно. Мутировавшие организмы способны вернуться на Землю, но и здесь они будут сохранять агрессивное поведение, быстрый рост и зашкаливающую скорость размножения. Это явная угроза для всей нашей цивилизации, а не только для колонистов", - сказал Джейсон Розенцвейг.

Кишечная палочка, которая была подвержена эксперименту, несмотря на ряд мутаций, осталась бессильна перед антибиотиками и это, пожалуй, все еще хорошая новость.

Мар 25 2012

Могут ли микроорганизмы переносить невесомость? Все, кого запускали до этого, переносили ее неплохо: на внутриклеточные процессы отсутствие силы тяжести не влияет. Но то все одиночные организмы. Бактерии же живут колониями, где действуют свои законы. Вот и было решено забросить в космос целую популяцию этих микроорганизмов, точнее, что-то около двадцати миллионов штук. Запускали при этом не сами бактерии, а их споры.
На орбитальной станции им созданы для жизни все условия: питательная среда, минеральные соли, свет, температура… Одним словом, все необходимое, кроме силы тяжести. Эксперимент в , а параллельно ему контрольный - на Земле, на космодроме Байконур - длился около полутора суток, после чего обе популяции бактерий зафиксировали, то есть умертвили, дабы подвести итоги. И вот каковы они оказались.

Нормально живущая популяция обязательно размножается. Причем скорость увеличения численности сильно зависит от регулируемых условий среды и потому известна заранее. Все условия среды в космосе и на Земле были одинаковы, кроме невесомости. Земная популяция за время опыта размножилась так, как ей было предписано учеными. А вот космическая … Она увеличилась лишь чуть-чуть. Точный подсчет показал, что размножение в космосе идет медленнее, чем на Земле: «космическая скорость» роста популяции меньше земной на 30 процентов.

Ученые полагают, что в земных условиях сила тяжести обеспечивает перемешивание клеток в колонии для улучшения условий их химического метаболизма. Ну а в космосе, в невесомости, никакого перемешивания, естественно, нет. Значит, сила тяжести необходима для нормальной жизнедеятельности земных бактерий.

Попутно этот вывод еще больше ставит под сомнение возможность длительных путешествий микроорганизмов по , как это предполагается в большинстве теорий панспермии, то есть прямого занесения жизни на нашу планету из космоса.