Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, podobnie jak wszystkie inne ludzkie bazy w kosmosie, ma spory problem z pleśnią. Astronauci na ISS spędzają tygodniowo wiele godzin na samym tylko czyszczeniu wnętrza stacji w taki sposób, by zapobiec pojawieniu się pleśni. Ale nowe badania sugerują, że zarodniki grzybów mogą przetrwać również na zewnętrznych ścianach statku kosmicznego!
Zarodniki dwóch najczęściej spotykanych dziś na ISS rodzajów pleśni, Aspergillus i Pennicillium, przeżywają ekspozycję na promieniowanie rentgenowskie nawet przy jego 200-krotnej dawce, jaka bez trudu zabiłaby człowieka – tak twierdzi Marta Cortesao, mikrobiolog z Niemieckiego Centrum Badań Kosmicznych (DLR) w Kolonii. Wynik prac jej zespołu zaprezentowano podczas konferencji naukowej Astrobiology Science (AbSciCon 2019).
Pennicillium i Aspergillus nie są dla nas bardzo szkodliwe, ale wdychanie ich zarodników w dużych ilościach może powodować choroby u osób z osłabionym układem odpornościowym. Zarodniki pleśni mogą przy tym przetrwać ekstremalne temperatury, promieniowanie ultrafioletowe, chemikalia i suszę. Tak wysoka odporność czyni je trudnymi do zniszczenia.
Wiadomo już, że te konkretne zarodniki grzybów są o wiele bardziej odporne na promieniowanie niż wcześniej uważano – do tego stopnia, że trzeba je brać pod uwagę podczas czyszczenia statków kosmicznych, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Jeśli z kolei planuje się długoterminową misję kosmiczną, można rozważyć zabranie ze sobą w jej ramach zarodników tych pleśni (w jakimś celu naukowym lub do produkcji potrzebnych rzeczy), ponieważ prawdopodobnie przetrwają one bez trudu taką podróż.
Nowe badania sugerują również, że protokoły ochrony, zaprojektowane w celu uniemożliwienia naszym ziemskim statkom i sondom kosmicznym skażenia innych planet i księżyców w naszym Układzie Słonecznym mikroorganizmami z Ziemi, mogą wymagać uznania zarodników grzybów za poważniejsze zagrożenie niż dawniej zakładano.
Z drugiej strony Cortesao bada zdolność różnych gatunków grzybów do wzrostu w warunkach przestrzeni kosmicznej w celu wykorzystania tych mikroorganizmów jako biologicznych fabryk materiałów, których ludzie mogą potrzebować podczas podróży kosmicznych. Grzyby są genetycznie bliżej spokrewnione z ludźmi niż bakterie. Ich komórki mają złożone struktury wewnętrzne, takie jak nasze – wraz z organami komórkowymi niezbędnymi do budowy polimerów, żywności, witamin i innych przydatnych cząsteczek, których astronauci mogą potrzebować podczas dłuższych pobytów poza Ziemią.
Pleśń może być używana do produkcji ważnych substancji, w tym związków, takich jak antybiotyki i witaminy. Jest nie tylko złym ludzkim patogenem i czymś, co psuje żywność, może być też użyteczna w procesie wytwarzania rzeczy niezbędnych nam podczas długich misji – dodaje Cortesao.
Jej zespół symulował promieniowanie kosmiczne w warunkach laboratoryjnych, bombardując zarodniki pleśni promieniowaniem jonizującym złożonym z promieni X, ciężkich jonów i ultrafioletowego światła o wysokiej częstotliwości, jakie nie dociera do powierzchni Ziemi dzięki istnieniu atmosfery, ale jest obecne w przestrzeni kosmicznej. Promieniowanie jonizujące zabija komórki, uszkadzając ich DNA i inne niezbędne struktury. Ziemskie pole magnetyczne chroni przy tym każdy statek kosmiczny znajdujący się na niskiej orbicie okołoziemskiej, w tym Międzynarodową Stację Kosmiczną ISS, od ciężkiego promieniowania obecnego w przestrzeni międzyplanetarnej. Ale statki kosmiczne udające się na Księżyc czy Marsa będą pozbawione takiej ochrony.
Oczekuje się, że mniej więcej półroczna podróż na Marsa narazi statek kosmiczny i jego pasażerów na łączną dawkę promieniowania kosmicznego, której wpływ zarodniki Aspergillus łatwo przetrwają. Nowe badania nie dotyczyły jednak ich zdolności do przeżycia kombinacji takiego promieniowania i próżni, zimna oraz warunków niskiej grawitacji w przestrzeni kosmicznej. Eksperymenty zaprojektowane do testowania wzrostu grzybów w mikrograwitacji mają rozpocząć się pod koniec 2019 roku.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Prezentacja „Fungal Spore Resistance to Space Radiation” (Marta Cortesão et al.)
Źródło: German Aerospace Center (DLR) Cologne
Na zdjęciu: Pleśń rośnie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej m.in. na panelu służącym do wieszania odzieży do ćwiczeń. Źródło: NASA.
