tudósok azonosítottak olyan zuzmófajokat, amelyek lakhatatlan idegen világokban is képesek működni
Írta/by: Rhodilee Jean A Dolor
A lengyelországi Jagelló Egyetem és a Lengyel Tudományos Akadémia Űrkutatási Központjának kutatói egy szimbiotikus életformát találtak, amely potenciálisan képes túlélni és működni a földönkívüli világok zord környezetében.
Egy új tanulmányban Kaja Skubała, a Jagelló Egyetem munkatársa és kollégái kimutatták, hogy bizonyos zuzmófajok képesek ellenállni és boldogulni a szimulált Mars – szerű körülmények között, beleértve a káros mennyiségű ionizáló sugárzásnak való kitettséget is.
Űrsugárzás
A Marsnak nincs mágneses mezője, így felszíne magas sugárzási szintnek van kitéve. A NASA szerint az űrsugárzás jelentős egészségügyi kockázatot jelent az emberekre, beleértve a rák, a központi idegrendszeri hatások és a degeneratív betegségek fokozott életveszélyét.
„Az ionizáló sugárzás olyan, mint egy atomi méretű ágyúgolyó, amely átsuhan az anyagon, jelentős károkat hagyva maga után. További károkat okozhatnak a másodlagos részecskék is, amelyeket az elsődleges sugárzási részecske mozgásba hoz” – mondja a NASA.
Az űrhajósok ionizáló sugárzásnak vannak kitéve, amelynek effektív dózisa 50 és 2000 mSv között mozog, de a sugárzásnak kitett emberekkel, köztük atombombázások túlélőivel és sugárterápiás betegekkel végzett vizsgálatok a 100 Milli – Sievert (mSv) feletti dózisoknál fokozott rákkockázatot mutatnak. A kutatók azt is megállapították, hogy az 50 és 100 mSv közötti alacsonyabb sugárzási dózisoknak kitett egyéneknél is magas a rákkockázat.
A Marsra jutásra vonatkozó ambiciózus tervek közepette Skubała és kollégái szerint az ionizáló sugárzásnak való kitettség a bolygó túlélése és lakhatósága szempontjából az egyik legfontosabb kihívás.
Rugalmas életforma
Jelenleg olyan organizmusokon folynak tanulmányok, amelyek nyomok lehet ahhoz, hogyan boldogulhatnak az emberek a Földön kívül. A kutatók közelebbről azokat vizsgálják, amelyek képesek szélsőséges környezeti körülményeket átvészelni.
Skubała és kollégái azt szerették volna kideríteni, hogy az anyagcsere – aktív organizmusok képesek-e működni a földönkívüli világok zord, magas ionizáló sugárzásnak kitett körülményei között.
Az IMA Fungus folyóiratban március 31 – én megjelent tanulmányban két zuzmófajt, a Diploschistes muscorum – ot és a Cetraria aculeata – t öt órán át Mars – szerű körülmények között tartották fenn, szimulálva a száraz világ légköri összetételét, nyomását, hőmérséklet ingadozásait és röntgensugárzását.
A röntgensugarak és az energikus részecskék – beleértve a galaktikus kozmikus sugarakat (GCR) és a napenergiás részecskéket (SEP) – a kozmikus ionizáló sugárzás forrásai a Vörös Bolygón.
A zuzmók két vagy több különálló organizmusból állnak, amelyek egyként élnek együtt. Ez az összetett életforma egy gomba és egy alga és/vagy cianobaktérium szimbiózisa, amelyről ismert, hogy változatos éghajlatokon és élőhelyeken virágzik.
A zuzmókat extremofileknek is nevezik, mivel képesek túlélni a Földön a forró, száraz sivatagoktól a fagyos sarkvidékekig terjedő szélsőséges körülmények között.
Skubała csapata megállapította, hogy a szimbiózisban részt vevő gombapartner metabolikusan aktív maradt a Mars – szerű légköri viszonyoknak és a bolygón több mint egy évnyi erős naptevékenységet jelentő röntgensugárzási szintnek való kitettség ellenére is.
„Ezek az eredmények bővítik a szimulált marsi körülmények között zajló biológiai folyamatokról alkotott ismereteinket, és feltárják, hogyan reagálnak a hidratált organizmusok az ionizáló sugárzásra, ami a Marson való túlélés és lakhatóság egyik legkritikusabb kihívása” – mondta Skubała. „Végső soron ez a kutatás elmélyíti a zuzmóadaptációval és a földönkívüli környezetek kolonizálására való képességükkel kapcsolatos ismereteinket.”
A kutatók azt is felfedezték, hogy a D. muscorum zuzmófaj különösen képes ellenállni a napkitörésekkel és a Mars felszínét érő energikus részecskékkel járó nagy röntgensugárzási dózisoknak.
„A Diploschistes muscorum képes volt hatékonyan aktiválni a védekező mechanizmusokat. Ezzel szemben a C. aculeata esetében a fokozott oxidatív stressz és a kapcsolódó károsodás nem volt hatékonyan kiegyensúlyozva, ami nem támogatja a melanin sugárvédő funkcióját ebben a fajban” – írták a kutatók. „A D. muscorum thalluson lévő nehéz kristályos lerakódás védelmet nyújthat, fokozva a zuzmó ellenálló képességét a szélsőséges körülményekkel szemben.”
Skubała és kollégái szerint a tanulmány eredményei által jobban megértik a zuzmóadaptációt és ennek a szimbiotikus organizmusnak a földönkívüli környezet kolonizálására való képességét.
„Tanulmányunk az első, amely kimutatja, hogy a zuzmószimbiózisban részt vevő gombapartner anyagcseréje aktív volt, miközben a Mars felszínéhez hasonló környezetben volt sötétben” – írták cikkükben. „A napkitörésekkel és a Mars felszínét elérő SEP – ekkel kapcsolatos nagy dózisú röntgensugárzásnak nem szabad befolyásolnia a Mars zuzmók általi potenciális lakhatóságát.”
A kísérlet eredménye alapján a kutatók a D. muscorumot ígéretes jelöltként ajánlják a további asztrobiológiai kutatásokhoz.
„További hosszú távú vizsgálatokat javasoltak a krónikus sugárterhelés zuzmókra gyakorolt hatásának vizsgálatára, valamint olyan kísérleteket, amelyek a valós marsi környezetben való túlélésüket vizsgálják” – mondta Skubała.
Tippek az űrben való túléléshez élőlényektől
2014 – ben a kutatók zuzmókat küldtek a Nemzetközi Űrállomásra (ISS), és ezeket az életformákat 1,5 éven át a Föld körüli pályán uralkodó szélsőséges körülményeknek tették ki, beleértve az ultraibolya sugárzást, a kozmikus sugarakat és az űr vákuumát.
Néhány zuzmómintát szimulált marsi környezetnek is alávetettek. Az International Journal of Astrobiology című folyóiratban megjelent cikkükben a kutatók arról számoltak be, hogy a zuzmók 71% – a életképes maradt, amikor ezeket visszaküldték a Földre.
Egy másik élőlény, amely felkelti a tudományos közösség figyelmét, a medveállatka. Egy 2021 – ben az ISS fedélzetén végzett kísérletben a kutatók azt találták, hogy ez a mikroszkopikus, nyolclábú állat képes ellenállni az űr vákuumának, a kozmikus sugaraknak és a nap ultraibolya sugárzásának.
A NASA szerint ezek az élőlények segítenek a kutatóknak abban, hogy megtalálják a módját annak, hogy segítsék az embereket a túlélésben az ellenséges földönkívüli környezetben.
„Ha megértjük, hogyan tolerálják a szélsőséges környezeteket – beleértve azt is, amelyet az űrhajósok az űrben tapasztalnak, mikrogravitációval és megnövekedett sugárzási szinttel –, az jobban segíthet a kutatásokban, hogy megvédjék az embereket a hosszú távú űrutazás okozta stressztől.”
Be a Nerdy Bird!
