В каютах китайской космической станции «Тяньгун» обнаружился неожиданный «жилец» — новый штамм бактерий. Этот микроорганизм, залетевший туда с Земли, научился выживать в условиях невесомости, радиации и замкнутого пространства.
Штамм, получивший имя Niallia tiangongensis, не только адаптировался к суровому космическому быту на высоте сотен километров над поверхностью планеты, но и демонстрирует удивительные способности, которые в будущем могут помочь людям осваивать другие планеты, бороться с отходами и лечить болезни.
Суперспособности бактерии-экстремала
Открытие нового штамма стало результатом кропотливой работы экипажа корабля «Шэньчжоу-15». Космонавты (вернее, тайконавты, как их принято называть) полгода собирали образцы микроорганизмов с поверхностей станции при помощи стерильных салфеток. Замороженные пробы отправили на Землю, где учёные провели их геномный и метаболический анализ. Так и был выявлен необычный штамм, генетически близкий к почвенной бактерии Niallia circulans, но обладающий уникальными мутациями.
Главная его особенность — феноменальная устойчивость к условиям, убийственным для большинства земных организмов. Бактерия легко справляется с окислительным стрессом (разрушительным процессом в клетках под воздействием радиации) и эффективно восстанавливает повреждённую ДНК. Кроме того, она научилась расщеплять некоторые органические соединения (например, желатин), используя их как источник азота и углерода, и формировать защитные биоплёнки. Эти навыки оказались крайне полезны для выживания в бедной ресурсами среде.
Опасный сосед или ценный союзник?
Исследователи предполагают, что микроб Niallia tiangongensis либо попал на станцию уже изменённым, либо эволюционировал прямо на орбите, что делает его первым известным «космическим» штаммом в истории Китая.
Пока не известно, представляет ли он опасность для тайконавтов. Но учёные подчёркивают, что близкий «родственник» этой бактерии Niallia circulans может вызывать сепсис у людей с ослабленным иммунитетом. А способность найденного микроба-мутанта разрушать желатин требует дополнительных исследований, ведь это может создавать угрозу для коллагена — белка, который составляет основу соединительных тканей организма.
Китайские исследователи уверены, что изучение нового штамма микробов очень важно для будущего космонавтики и науки. Умение этой бактерии разлагать органику открывает перспективы для создания новых технологий переработки отходов. А её устойчивость к радиации может подсказать учёным, как защитить клетки человека во время длительных космических миссий — при перелётах к другим планетам, например Марсу.
Лидер среди бактерий на МКС — золотистый стафилококк
Открытие показывает, насколько легко земные микроорганизмы могут адаптироваться к жизни в космических условиях. А ведь исключить попадание микробов на орбитальные станции невозможно. Стерильных станций и космических кораблей просто не существует: даже в «чистых комнатах» NASA, где готовили марсианскую миссию Phoenix Mars для поисков следов жизни на Красной планете, находили десятки бактерий, в том числе новых видов.
А год назад было установлено, что на МКС есть мутировавшие бактерии, более устойчивые к антибиотикам, чем их земные «родственники». Наиболее интересные результаты касались Enterobacter bugandensis, обитающей в том числе в желудочно-кишечном тракте человека и вызывающей ряд инфекций. Из образцов с МКС было выделено 13 её штаммов, невосприимчивых к противомикробным препаратам. А вообще на Международной космической станции, по данным биологов, сегодня обитают 133 вида бактерий и 81 вид грибов, и все они были занесены с Земли. Лидером же среди них является золотистый стафилококк, на который приходится 10 % всех найденных там бактерий.
Так что как ни дезинфицируй оборудование, сколько ни держи космонавтов на карантине — часть микробов всё равно отправится на орбиту и приживётся там. И их надо обязательно изучать.
«Понимание того, как микроорганизмы мутируют в космосе, поможет не только обезопасить экипажи, но и создать замкнутые экосистемы для будущих лунных баз или полётов на Марс», — отмечается в исследовании китайских учёных, опубликованном в International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
