Адаптация микроорганизмов в экстремальных условиях космоса

Ученым известно около десяти видов экстремофилов. Первый был обнаружен в 1956 году в штате Орегон. Ученые дали ему название Deinococcus, однако их настолько восхитила стойкость этой бактерии, что ее прозвали "Конан-бактерия". Так как бактерии выдерживают радиацию более высокого уровня, чем все другие живые существа, некоторые ученые выдвигают гипотезу, что они, должно быть, прилетели на Землю на кометах. Другие полагают, что эти бактерии были первыми обитателями планеты после образования Земли в результате радиоактивного взрыва.

Не так давно экстремофилов обнаружили на пустынных горных пиках и в замороженных растениях Антарктики. По мнению д-ра Джона Баллисты, микробиолога Университета Луизианы, это безвредные создания, которые нашли способы выживать в крайне неблагоприятных условиях. "Они просто ждут, пока не засохнут, и тогда ветер перенесет их еще куда-нибудь", – говорит он. Первая обнаруженная бактерия, Конан, могла адаптироваться к радиации, однако не поглощала химикаты, которые обычно присутствуют в ядерных отходах. Поэтому в 1997 году министерство энергетики начало работать над генетически модифицированной версией Конана, которую ученые назвали Суперконан.

Сейчас Суперконан живет в чашке Петри в Военно-медицинском университете США в штате Мэриленд. Эта бактерия справляется и с химикатами, и с радиацией, однако, по словам одного из ее создателей, Майкла Дейли, правительство боится выпускать ее в природу, так как доподлинно неизвестно, чего еще от этих микробов можно ожидать.

Министерство уверено, что сможет найти эквивалент Суперконана в природе. По оценке Ари Патриноса, директора биологических и экологических исследований министерства энергетики, к данному моменту идентифицировано не более 1% бактерий Земли.

Вот где на помощь может прийти Kineococcus. На свалке в Саванна-Ривер, появившейся в начале 1950-х, когда США пытались обогнать СССР в ядерной гонке, есть 49 подземных контейнеров, содержащих 35 млн галлонов радиоактивных отходов. Еще больше хранится в Ханфорде, на оружейном заводе эпохи Второй мировой войны, где утечка привела к загрязнению 80 кв. миль земли и подземных вод радиацией и токсичными химикатами.

Так как новые оранжевые бактерии живут в ядерных отходах, вернуть их в эту среду будет вполне естественным шагом. Ученые полагают, что смогут вырастить Kineococcus в пробирке, а затем ввести их в контейнеры и в почву в местах утечки.

Однако, по мнению д-ра Багуелла, потребуется еще лет пять изучать генетическую структуру этой бактерии, прежде чем станет возможен такой эксперимент. На сегодняшний день вопрос адаптации микроорганизмов в условиях космоса остается, востребован многими исследователями в связи с тем, что в космосе проявляется приспособляемость бактерий не только к невесомости и перепадам температур, но и к различного рода излучениям, которые в космосе намного интенсивнее, чем около поверхности Земли. В Государственном научном центре Российской Федерации - Институте медико-биологических проблем (ГНЦ РФ ИМБП) были проведены исследования этой проблемы.

Проблемы микробиологической безопасности и адаптация микроорганизмов в космических условиях

Развитие отечественной космонавтики за последние десятилетия ознаменовалось весьма существенными результатами. Одним из основных итогов в этой области является создание и длительное функционирование орбитальных космических станций. Освоение космического пространства ставит перед человечеством много проблем. Одна из них, о которой мало известно - это мир микробов, заселяющих космический корабль. Именно микроорганизмам принадлежит абсолютный рекорд длительности пребывания в космосе. Именно они не просто живут на орбитальной станции, а развиваются, приспосабливаясь к условиям полета, обзаводятся потомством. Чем больше времени функционируют космические объекты, тем больше становится космических долгожителей - бактерий и микроскопических грибов. В настоящее время, по данным российских ученых, их насчитывается более 250 видов.

В условиях открытого космоса на микроорганизмы могут действовать такие факторы, как температура в зависимости от ориентации объектов по отношению к Солнцу в пределах от –150 до +150 ºС, УФ-облучение и космический вакуум, и, тем не менее, живые клетки микробов американские ученые обнаружили на телевизионной камере, которая в течение 2,5 лет находилась на поверхности Луны