آفاق علمية وتربوية موقع متخصص بالثقافة العلمية والتربوية
جاسينتا باولر
ترجمة أمجد قاسم
9نوفمبر 2020
سنة في الفضاء ليست نزهة في الحديقة. فقط اسأل سكوت كيلي ، رائد الفضاء الأمريكي الذي أمضى عامًا في محطة الفضاء الدولية (ISS) في عام 2015.
غيرت إقامته الطويلة في الفضاء حمضه النووي والتيلوميرات وميكروبيوم الأمعاء ، وفقد كثافة العظام ، وما زال يعاني من آلام في القدم بعد ثلاثة أشهر.
لكن البقاء في الفضاء العاري خارج حماية محطة الفضاء الدولية أمر مختلف تمامًا ، حيث تشكل الأشعة فوق البنفسجية والفراغ والتقلبات الهائلة في درجات الحرارة والجاذبية الصغرى تهديدات حقيقية.
لذلك ، إنه عمل فذ أن نوعًا من البكتيريا وجدت لأول مرة في علبة اللحم ، Deinococcus radiodurans ، كانت لا تزال على قيد الحياة بعد عام من العيش على منصة مصممة خصيصًا خارج الوحدة المضغوطة لمحطة الفضاء الدولية.
كان الباحثون يدرسون هذه الميكروبات القوية منذ فترة. ففي عام 2015 ، أنشأ فريق دولي مهمة Tanpopo على السطح الخارجي للوحدة التجريبية اليابانية Kibo ، لاختبار الأنواع البكتيرية القوية.
تم تجفيف الخلايا البكتيرية ، وشحنها إلى محطة الفضاء الدولية ، ووضعها في منشأة مكشوفة ، وهي منصة معرضة باستمرار لبيئة الفضاء ؛ في هذه الحالة ، كانت الخلايا خلف نافذة زجاجية تحجب ضوء الأشعة فوق البنفسجية بأطوال موجية أقل من 190 نانومتر.
وكتب فريق من النمسا واليابان وألمانيا في ورقتهم الجديدة: “النتائج المقدمة في هذه الدراسة قد تزيد من الوعي بشأن مخاوف حماية الكواكب ، على سبيل المثال ، الغلاف الجوي للمريخ الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية تحت 190-200 نانومتر”.
“لتقليد هذه الحالة ، تضمن الإعداد التجريبي لمحطة الفضاء الدولية نافذة زجاجية من ثاني أكسيد السيليكون.”
هذه ليست أطول فترة تم فيها الاحتفاظ بـ D. radiodurans في هذه الظروف ، ففي وقت سابق تم ترك عينة من البكتيريا مدة ثلاث سنوات كاملة.
لكن الفريق لم يحاول تحقيق رقم قياسي عالمي ، وبدلاً من ذلك كانوا يحاولون اكتشاف ما يجعل D. radiodurans جيدة جدًا في البقاء في هذه الظروف القاسية.
لذلك ، بعد عام من الإشعاع ، ودرجات حرارة التجمد والغليان ، وعدم وجود الجاذبية ، أعاد الباحثون البكتيريا التي تبحر في الفضاء إلى الأرض ، وكان معدل البقاء على قيد الحياة أقل بكثير بالنسبة لبكتيريا المدار الأرضي المنخفض مقارنةً بنسخة التحكم ، ولكن يبدو أن البكتيريا التي نجت على قيد الحياة كانت بخير ، حتى لو تحولت بشكل مختلف قليلاً عن إخوتها الموجودين على الأرض.
وجد الفريق أن بكتيريا المدار الأرضي المنخفض كانت مغطاة بنتوءات أو حويصلات صغيرة على السطح . لم يكن الفريق متأكدًا تمامًا من سبب تشكل الحويصلات ، لكن لديهم فكرتان.
وكتب الفريق أن “الحويصلة المكثفة بعد التعافي من التعرض للمدار الأرضي المنخفض يمكن أن تكون بمثابة استجابة سريعة للضغط ، مما يزيد من بقاء الخلية عن طريق سحب منتجات الإجهاد”
“بالإضافة إلى ذلك ، قد تحتوي حويصلات الغشاء الخارجي على بروتينات مهمة لاكتساب المغذيات ، ونقل الحمض النووي ، ونقل السموم وجزيئات استشعار ، مما يؤدي إلى تنشيط آليات المقاومة بعد التعرض في الفضاء.”
يساعدنا هذا النوع من الدراسة على فهم ما إذا كانت البكتيريا قادرة على البقاء على قيد الحياة في عوالم أخرى ، وربما حتى الرحلة بينها ، والتي ستصبح أكثر وأكثر أهمية حيث نبدأ نحن البشر والجراثيم التي نحضرها معنا في السفر أبعد من القمر إلى النظام الشمسي. ، وربما يومًا ما بعد ذلك.
وقالت تيتيانا ميلوجيفيتش عالمة الكيمياء الحيوية بجامعة فيينا: “تساعدنا هذه التحقيقات على فهم الآليات والعمليات التي يمكن من خلالها أن توجد الحياة خارج الأرض ، مما يوسع معرفتنا حول كيفية البقاء والتكيف في البيئة المعادية للفضاء الخارجي”.
“تشير النتائج إلى أن بقاء D. radiodurans في المدار الأرضي المنخفض لفترة أطول ممكن بسبب نظام الاستجابة الجزيئية الفعال وتشير إلى أنه يمكن تحقيق رحلات أطول وأبعد بالنسبة للكائنات التي تتمتع بهذه القدرات.”
تم نشر البحث في Microbiome.
المصدر sciencealert
