Новое исследование показало, что один из видов мха продержался 9 месяцев на внешней стороне Международной космической станции, а 80 % образцов продолжили размножаться после возвращения на Землю.
В камере для экспонирования на Международной космической станции (на фото) в течение 9 месяцев находился один из видов мха. Большинство образцов выжило и продолжило расти на Земле. (Изображение предоставлено NASA / Томомити Фудзита)
Как выяснили учёные, споры мха пережили длительное путешествие в космосе. Споры провели девять месяцев на внешней стороне Международной космической станции (МКС), прежде чем вернуться на нашу планету, и более 80 % спор были способны к размножению, когда попали на Землю.
Это открытие помогает нам лучше понять, как виды растений выживают в экстремальных условиях, пишут исследователи в своей работе, опубликованной в четверг (20 ноября) в журнале iScience.
Мхи произрастают в самых экстремальных условиях на Земле — от холодных вершин Гималаев до сухих, выжженных песков Долины Смерти. Устойчивость мхов к неблагоприятным условиям делает их идеальными кандидатами для выживания в суровых условиях космоса, где экстремальные колебания температуры, изменённая гравитация и высокий уровень радиации доводят живые организмы до предела их возможностей.
В ходе предыдущих экспериментов изучалась способность растений выживать в космосе, но до сих пор они были сосредоточены на более крупных организмах, таких как бактерии или сельскохозяйственные культуры. Теперь исследователи доказали, что образцы мха Physcomitrium patens (P. Patens) могут не только выживать, но и процветать в космосе.
Сначала исследователи протестировали три типа клеток P. patens на разных стадиях репродуктивного цикла мха. Они обнаружили, что спорофиты — клеточные структуры, в которых находятся споры, — наиболее устойчивы к воздействию ультрафиолетового (УФ) излучения, замерзанию и нагреванию.
Затем образцы спорофитов были помещены за пределами МКС в специальный экспозиционный контейнер, прикреплённый к японскому модулю «Кибо», где они находились около девяти месяцев в 2022 году. По истечении этого срока образцы были возвращены на Землю.
«Удивительно, но более 80 % спор выжили, и многие из них нормально проросли», — сообщил Live Science по электронной почте ведущий автор исследования Томомити Фудзита, профессор биологии растений в Университете Хоккайдо в Японии. На основе этого исследования Фудзита и его команда разработали модель, которая предполагает, что споры мха могут сохраняться в космосе до 5600 дней, или около 15 лет.
Вернувшись на Землю, команда обнаружила, что большинство условий, в том числе космический вакуум, микрогравитация и экстремальные колебания температуры, оказали ограниченное влияние на споры мха. Однако образцы, подвергшиеся воздействию света, особенно высокоэнергетических ультрафиолетовых лучей, показали худшие результаты. Уровень пигментов, используемых мхом для фотосинтеза, таких как хлорофилл a, значительно снизился в результате повреждения светом, что повлияло на дальнейший рост мха.
Несмотря на то, что некоторые образцы мха пострадали от воздействия условий открытого космоса, P. patens всё же показал себя намного лучше, чем другие виды растений, которые ранее тестировались в аналогичных условиях. Фудзита считает, что защитная губчатая оболочка, окружающая споры, может помочь в борьбе с ультрафиолетовым излучением и обезвоживанием.
«Эта защитная функция могла развиться на раннем этапе эволюции наземных растений, чтобы помочь мхам колонизировать наземную среду обитания», — сказал он.
Хотя это может показаться попыткой проверить пределы возможностей одного вида, успех «спор» в космосе может стать биологическим трамплином для создания экосистем за пределами нашей планеты, — сказал Фудзита. В будущем он надеется протестировать другие виды и лучше понять, как эти устойчивые клетки выживают в таких стрессовых условиях.