البكتيريا في الفضاء

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

مزدهر

قبل عدة سنوات ، بدأ رواد الفضاء يلاحظون ما يلي:

يمكن للبكتيريا المتسللة مثل E. coli والسالمونيلا أن تنمو بشكل أقوى وأسرع في الجاذبية الصغرية [و] مع إعطائها ما يكفي من الوقت ، فإنها يمكن أن تشكل أغشية بيولوجية ، حصائر غروية من البكتيريا عالية المقاومة لمضادات الميكروبات.

لقد أصبح الأمر سيئًا للغاية ، حيث "على مر السنين ، أصبحت محطة مير الفضائية الروسية مغلفة بالأغشية الحيوية".

لفهم المشكلة بشكل أفضل ، أرسل العلماء عينات من Pseudomonas aeruginosa في مكوك الفضاء أتلانتس في عامي 2010 و 2011 ، وكانت نتائجهم مثيرة للقلق:

المجتمعات ثلاثية الابعاد.. الأغشية الحيوية… نمت على متن المكوك الفضائي وكان أكثر الخلايا الحية ، وكانت أكثر سمكا وكان أكثر من الكتلة الحيوية… [تلك] نمت في الجاذبية الطبيعية على الأرض…. نمت البكتيريا الفضائية أيضا في بنية "عمود و مظلة" لم يسبق رصدها على الأرض.

على قيد الحياة

على الرغم من أنها لن تزدهر في ظروف قاسية معينة ، إلا أن بعض الميكروبات لا تزال قادرة على البقاء في الفضاء الخارجي من خلال حماية محدودة للغاية.

في عام 1970 ، استعاد رواد الفضاء من طراز Apollo 12 كاميرا (كان الفني قد عطسوا قبل تحميلها) على سطح القمر قبل ثلاث سنوات من قبل مسبار قمري ؛ عندما تم فحصها ، كانت البكتيريا على قيد الحياة. وفقا لأبولو 12 رائد فضاء بيت كونراد:

لطالما ظننت أن أهم شيء وجدناه على الإطلاق… كان القمر تلك البكتيريا الصغيرة التي عادت وعاشت ولم يقل أي شخص [أي شيء] عنها.

وفي الآونة الأخيرة ، وفي تجربة أجراها المركز الألماني للطيران الفضائي ، ثبت أن البكتيريا نجت لمدة أسبوعين في الفضاء الخارجي أثناء حمايتها فقط في الطين والحجر والتربة والنيازك.

في الواقع ، دراسة أخرى:

أظهرت أن الجراثيم البكتيرية يمكن أن تنجو من الظروف القاسية للفضاء الخارجي لمدة ست سنوات إذا كانت محمية من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية خارج الأرض.

من المدهش أن بعض سلالات البكتيريا قد لا تحتاج إلى ذلك. Deinococcus radiodurans وقد ثبت أن تحمل "ألف مرة من الإشعاع أكثر مما يمكن للشخص:"

تقوم جرعات عالية من الإشعاع بتحطيم جينوم radiodurans ، ولكن الكائن الحي يشطف الأجزاء مرة أخرى ، في بعض الأحيان في بضع ساعات فقط. يبدو الجينوم الذي تم إصلاحه جيدًا مثل الجينوم الجديد.

البشر في الفضاء

على عكس البكتيريا التي تزدهر عندما يقترن جو شبيه بالأرض مع الجاذبية الصغرى ، يتساقط البشر.

عرفت ناسا منذ بعثات أبوللو (1963-1972) أن أنظمة المناعة في رواد الفضاء قد أضعفتها الرحلات الفضائية:

أبلغ 15 من رواد فضاء أبولو 29 عن حدوث عدوى بكتيرية أو فيروسية خلال مهمة ما ، أو بعد أسبوع من الهبوط على الأرض.

قد يكون أحد الأسباب هو التعرض لإشعاع حدث الجسيمات الشمسية (SPE) ، والذي ثبت أنه قد يؤدي إلى "احتواء ضعيف للبكتيريا المستعمرة والتنشيط المناعي المرتبط بها" في المسالك الهضمية في رواد الفضاء.

بالإضافة إلى ذلك ، في دراسة أجريت في عام 2005 ، تم تحديد أن ما يقرب من 100 جينات أساسية لجهاز المناعة البشري إما "لم يتم تحفيزها" أو تم تثبيطها بشكل كبير عند تعرضها لبيئة خالية من الوزن.

وقد تأكد ذلك من خلال دراسة أجريت عام 2011 على متن المكوك أتلانتس حيث:

رواد الفضاء بشكل دوري… تصيب الخلايا [البشرية] بالبكتيريا التي يمكن أن تسبب عدوى خطيرة تؤدي إلى مهاجمة الجهاز المناعي لأعضاء الجسم وأنسجته.

وبمقارنة هذه الخلايا ببعض الأشخاص الذين تعرضوا للإساءة على نحو مماثل هنا على الأرض ، وجد العلماء:

تم تغيير الجينات المشاركة في الاستجابات المناعية لمسببات الأمراض في الجاذبية الصغرى مقارنة بالأرض.

وعلاوة على ذلك ، في دراسة نشرت مؤخرا عن تعليق hindlimb والتعرض SPE في الفئران ، خلص الباحثون إلى أن:

تشير المراضة المتزايدة إلى حد كبير المرتبطة بالتعليق الهيمنمي وإشعاع مثل SPE إلى أن رواد الفضاء في مهمات ممتدة خارج المجال المغناطيسي للأرض معرضون بشكل متزايد لخطر العدوى الخطيرة بسبب ضعف وظيفة المناعة.

التبزر الشامل

يزعم البعض أن البكتيريا تستجيب بشكل أفضل إلى الجاذبية الصغرى لأنها لم تنشأ على الأرض ، ولكنها هاجرت إلى هنا المليارات منذ سنوات ، والسفر في النيازك والمذنبات.

لاحظ أنصار Panspermia أن الإطار الزمني الكبير للسفر في الفضاء لن يكون حاجزًا نظرًا لأن الدراسات أشارت إلى أن بعض "الجراثيم البكتيرية يمكن أن تظل قابلة للتطبيق لمدة تصل إلى 250 مليون عام".

في الواقع ، أظهرت الدراسات الحديثة ما يلي:

الكيمياء العضوية شائعة في كل مكان في الكون. الفضاء غني بالهيدروكربونات والماء وحتى الأحماض الأمينية الضرورية للحياة. تم العثور على النيوكليوبيزات والسكريات في الشهب التي تحطمت على الأرض.

بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف العلماء مؤخرًا كائنات مجهرية في الغلاف الجوي للأرض يدعون أنها نشأت عن الأرض.على الرغم من أن المنتقدين يجادلون بأن الميكروبات يمكن أن تكون قد أرسلت من سطح الأرض من خلال عمليات طبيعية مثل الانفجارات البركانية والأعاصير ، إلا أن المؤمنين في فرق الخبراء الصغيرة لا يوافقون:

من المسلم به عمومًا أنه لا يمكن رفع جسيمات الحجم التي تم العثور عليها من الأرض إلى مرتفعات ، على سبيل المثال ، 27 كم. الاستثناء الوحيد المعروف هو حدوث ثورة بركانية عنيفة ، لم يحدث أي منها خلال ثلاث سنوات من رحلة أخذ العينات. في غياب آلية يمكن من خلالها نقل جزيئات كبيرة كهذه إلى الستراتوسفير ، يمكننا فقط أن نستنتج أن الكيانات البيولوجية نشأت من الفضاء.