Kunnen bacteriën in de ruimte overleven?

De ruimte is een gevaarlijke en ongeschikte leefomgeving. In ieder geval voor mensen en andere dieren. En toch zijn er organismen op onze planeet, bijvoorbeeld tardigrades, die kunnen overleven in de ruimte. Deze kleine ongewervelde dieren, zoals blijkt uit de resultaten van talrijke wetenschappelijke studies, kunnen een nucleaire explosie, een asteroïde-val, straling en de afwezigheid van zuurstof en water overleven. Maar het bleek dat tardigrades niet de enigen waren die erin slaagden extreme omstandigheden te overleven. Onlangs ontdekten onderzoekers dus dat de bacteriesoort Deinococcus radiodurans drie jaar in de ruimte kan leven. Een experiment dat aan boord van het internationale ruimtestation ISS wordt uitgevoerd, leidt tot een controversiële theorie over hoe leven tussen planeten kan reizen.

Een robotarm bevestigde bacteriën aan boord van het internationale ruimtestation ISS

Overleef in de ruimte

Microbiologen hebben tientallen jaren gestudeerd extremofielen - organismen die extreem kunnen weerstaanvoorwaarden om te begrijpen hoe het leven op aarde verscheen. Sommige extremofielen kunnen meerdere dagen onbeschermd in de ruimte leven; anderen kunnen jaren leven, maar alleen door een huis in de rotsen te hakken. Deze bevindingen ondersteunen de theorie dat leven zoals we dat kennen kan zich tussen planeten in meteorieten of kometen verplaatsen.

Volgens het werk dat in het tijdschrift is gepubliceerdFrontiers in Microbiology, de bacterie Deinococcus radiodurans kan minstens drie jaar in de ruimte overleven. Akihiko Yamagishi, een microbioloog aan de Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences die de studie leidde, gelooft dat de resultaten ook suggereren dat microbieel leven zich tussen planeten kan verplaatsen die niet worden beschermd door rotsen.

De onderzoekers kwamen daarna tot deze conclusiehet einde van het experiment, waarbij, omlijst door een eindeloze achtergrond van donkere, levenloze ruimte, een robotarm op het ISS in 2015 een open doos met microben installeerde op de rail van het station, 400 kilometer van het aardoppervlak.

De gezonde bacteriën in de doos hadden geen bescherming tegen kosmisch ultraviolet, gamma en röntgenstraling.

Deinococcus radiodurans in persoon

Yamagishi en zijn team hebben verschillende typen overwogenbacteriën en Deinococcus radiodurans vielen op als uitzonderlijk. Tussen 2010 en 2015 voerde zijn team experimenten uit om D. radiodurans te testen onder gesimuleerde omstandigheden op het internationale ruimtestation ISS. Zo hebben wetenschappers aangetoond dat de bacteriën in de ruimte zullen overleven en met behulp van een SpaceX-raket vond de lancering plaats in april 2015.

Samen met de raket van SpaceX, driegroepen bacteriën: één voor één jaar, één voor twee jaar en één voor drie. Nadat de astronauten de panelen hadden voorbereid, installeerde een robotarm, speciaal ontworpen voor het experiment en bestuurd vanaf de aarde, speciale panelen aan boord van het ISS. Elk paneel bevatte twee kleine aluminium plaatjes bezaaid met 20 ondiepe putjes voor bacteriën van verschillende groottes. De ene plaat 'keek' omlaag naar het internationale ruimtestation, de andere de ruimte in.

Nog meer spannende artikelen waaropexperimenten worden uitgevoerd aan boord van het International Space Station, lees op ons kanaal in Yandex.Zen. Er worden regelmatig artikelen gepubliceerd die niet op de site staan.

Experiment met robotarm

Elk jaar ontkoppelde de robotarm van Kibo het platform dat de panelen vasthield en bracht het terug naar het ISS, zodat astronauten monsters voor analyse naar de aarde konden sturen. De resultaten toonden aan dat de Deinococcus-bacterie het driejarige experiment overleefde. Deinococcus-bacteriecellen in de buitenste lagen van de massastierven, maar deze dode buitenste cellen beschermden de binnenste tegen onherstelbare DNA-schade. En toen de massa groot genoeg was - nog steeds dunner dan een millimeter - overleefden de cellen binnenin een aantal jaren.

“Het deed me precies denken aan de strategie diecyanobacteriën worden gebruikt in de Andes ”, zegt Natalie Cabrol, een astrobioloog die niet bij de studie is aangesloten en die de zoektocht naar buitenaardse intelligentie in SETI leidt. Cabrol bestudeerde hoe cyanobacteriën - een van de oudste levensvormen op aarde - intense zonnestraling met zich meedragen, zich organiseren in lagen waar cellen aan de buitenkant afsterven en aan de binnenkant overleven. Ze was blij dat deze resultaten ons konden vertellen over extremofielen die op aarde leven. Haar woorden zijn geciteerd door het tijdschrift Smithsonian.

De oorsprong van het leven op aarde is het grootste mysterie van de mensheid

Naast de beschermende lagen van cellen in kolonies, zijn D. radiodurans opmerkelijk resistent tegen stralingsschade. Hun genen coderen voor unieke eiwitten die DNA repareren. Terwijl menselijke cellen ongeveer twee kopieën van DNA bevatten en de meeste bacteriële cellen één, bevat D. radiodurans tot 10 overtollige kopieën.

Meer kopieën van belangrijke genen hebbenbetekent dat cellen meer kopieën kunnen maken van eiwitten die het door straling beschadigde DNA fixeren. Dit aangeboren afweermechanisme, gecombineerd met de beschermende buitenste lagen van de cellen, hield de microben in leven ondanks dat de stralingsniveaus 200 keer hoger waren dan op aarde.

Met behulp van reeds beschikbare gegevens over hoe elk extra jaar cellen beïnvloedt, voorspelt het team dat reizende kolonies D. radiodurans kunnen twee tot acht jaar overleven tussen de aarde en Mars - en vice versa... Volgens de auteurs van de studie suggereert dit dat we niet alleen naar de oorsprong van het leven op aarde, maar ook op Mars moeten kijken.

Wat is massanspermie?

Eerdere studies suggereren datmicrobiële sporen kunnen overleven in rotsen - dit wordt lithopanspermia genoemd. Simpel gezegd, lithopanspermia is een variatie op de panspermia-theorie, die suggereert dat het leven op aarde afkomstig zou kunnen zijn van microben van een andere planeet. Maar Yamagishi gelooft dat onderzoek naar extremofielen die jarenlang zonder stenen bestand zijn tegen directe blootstelling aan kosmische straling, de reden is voor een nieuwe term: massanspermie.

Volgens massanspermia, waar massa massa betekent in het Latijn, kunnen bacteriekolonies overleven in de ruimte en zich verspreiden van planeet naar planeet.

Het is mogelijk dat het leven vanuit de ruimte naar onze planeet zou kunnen komen

U zult geïnteresseerd zijn in: De meest ongebruikelijke theorieën over de oorsprong van het leven

Veel experts aarzelen echter om dit te accepterenmassanspermia, met het argument dat het bewijs van de levensvatbaarheid van D. radiodurans gedurende drie jaar ver verwijderd is van de cijfers die nodig zijn om
stuur bacteriekolonies naar Mars.Hoewel dergelijke reizen door bacteriën theoretisch mogelijk zijn, schatten wetenschappers dat het tot miljoenen jaren kan duren voordat materie de ene planeet verlaat en op een andere in het zonnestelsel landt.

En toch kijken de auteurs van de studie naar de toekomst metoptimistisch. Inderdaad, in omstandigheden waarin naar onze mening geen levend organisme kan overleven, slaagden bacteriën erin te overleven. Vandaag de dag ontwikkelen Yamagashi en zijn team een ​​microscoop om te zoeken naar leven onder het oppervlak van Mars. We wensen de wetenschappers veel succes, en we zullen op het nieuws wachten.