a mohák 9 hónapig voltak a Nemzetközi Űrállomáson kívül
from The Starset Society:
http://thestarsetsociety.org/moss-spores-survive-9-months-outside-international-space-station/
A mohák a Föld legszélsőségesebb környezeteiben is jól érzik magukat, a Himalája csúcsaitól a Halál – völgy homokjáig, az antarktiszi tundrán át az aktív vulkánok lávamezéig. A moha ellenálló képessége által inspirálva a kutatók moha sporofitonokat – a spórákat körülvevő szaporodóképes struktúrákat – küldtek a valaha volt legszélsőségesebb környezetbe: az űrbe.
Az iScience folyóiratban november 20 – án megjelent eredményeik azt mutatják, hogy a spórák több mint 80 % – a túlélte a kilenc hónapot a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) kívül, és még mindig szaporodóképesen tért vissza a Földre, ezzel elsőként bizonyítva, hogy egy korai szárazföldi növény képes túlélni az űr elemeinek hosszú távú kitettségét.
„A legtöbb élőlény, beleértve az embert is, még rövid ideig sem képes túlélni az űr vákuumában” – mondja a Hokkaido Egyetem munkatársa, Tomomichi Fujita, a tanulmány vezető szerzője.
„A moha spórái azonban kilenc hónapos közvetlen kitettség után is megőrizték vitalitásukat. Ez feltűnő bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a Földön kifejlődött élet sejtszinten rendelkezik belső mechanizmusokkal az űr körülményeinek elviselésére.”
Az űrmoha koncepciója Fujitának a növények evolúcióját és fejlődését tanulmányozva jutott eszébe. Megdöbbentette a moha azon képessége, hogy még a Föld legzordabb környezeteit is kolonizálja. „Elkezdtem azon tűnődni: vajon ez a kicsi, mégis figyelemre méltóan robusztus növény a világűrben is túlélhetné?”
Ennek kiderítése érdekében Fujita csapata a Physcomitrium patens nevű, jól ismert földmohafajtát szimulált űrkörnyezetnek tette ki, beleértve a magas szintű UV – sugárzást, a szélsőségesen magas és alacsony hőmérsékleteket, valamint a vákuumkörülményeket.
A moha három különböző szerkezetét tesztelték – protenemata, vagyis fiatalkori moha; ivadéksejtek, vagyis stresszhelyzetben megjelenő specializált őssejtek; és sporofiták, vagyis kapszulázott spórák –, hogy kiderítsék, melyiknek van a legnagyobb esélye a túlélésre az űrben.
„Arra számítottunk, hogy az űrben fellépő stresszhatások, beleértve a vákuumot, a kozmikus sugárzást, a szélsőséges hőmérséklet-ingadozásokat és a mikrogravitációt, sokkal nagyobb károkat okoznak, mint bármely önálló stresszhatás” – mondja Fujita.
A kutatók azt találták, hogy az UV – sugárzás volt a legnehezebben túlélő elem, és a sporofiták messze a legellenállóbbak voltak a három mohát alkotó rész közül. A fiatal moha egyike sem élte túl a magas UV – szintet vagy a szélsőséges hőmérsékleteket. A fiasítási sejtek magasabb túlélési arányt mutattak, de a beágyazott spórák ~1000 – szer nagyobb toleranciát mutattak az UV – sugárzással szemben. A spórák képesek voltak túlélni és csírázni, miután több mint egy hétig – 196 C° – on, valamint egy hónapig 55 C° – os hőségben éltek.
A csapat azt feltételezte, hogy a spórát körülvevő szerkezet védőgátként szolgál, elnyeli az UV – sugárzást, és fizikailag és kémiailag is beburkolja a belső spórát, hogy megakadályozza a károsodást. A kutatók megjegyzik, hogy ez valószínűleg egy evolúciós adaptáció, amely lehetővé tette a mohafélék – a mohák csoportja – számára, hogy 500 millió évvel ezelőtt vízi növényekből szárazföldi növényekké váljanak, és azóta számos tömeges kihalási eseményt túléljenek.
Annak kiderítése érdekében, hogy ez az adaptáció alkalmassá teszi-e a sporofitonokat az űrben uralkodó tényleges körülményekhez, a csapat a spórákat a sztratoszférán túlra küldte.
2022 márciusában a kutatók több száz sporofitont küldtek az ISS – re a Cygnus NG – 17 teherűrhajóval.
Megérkezésük után az űrhajósok a sporofiton mintákat az ISS külsejére rögzítették, ahol összesen 283 napig voltak kitéve az űrnek. A moha ezután 2023 januárjában a SpaceX CRS – 16 űrhajójával visszarepült a Földre, és visszavitték a laboratóriumba tesztelésre.
„Szinte nulla túlélésre számítottunk, de az eredmény az ellenkezője lett: a spórák többsége túlélte” – mondja Fujita. „Őszintén lenyűgözött minket ezeknek az apró növényi sejteknek a rendkívüli tartóssága.”
A spórák több mint 80%-a túlélte intergalaktikus utazását, és a megmaradt spórák 11 % – át kivéve mind képes volt visszacsírázni a laboratóriumban. A csapat a spórák klorofillszintjét is tesztelte, és minden típus esetében normális szintet talált, kivéve a klorofill – a – egy olyan vegyület, amely különösen érzékeny a vizuális fény változásaira – 20 % – os csökkenését, de ez a változás nem tűnt befolyásolónak a spórák egészségére.
„Ez a tanulmány a Földön kialakult élet lenyűgöző ellenálló képességét bizonyítja” – mondja Fujita.
Kíváncsiak voltak arra, hogy a spórák mennyi ideig maradhattak fenn az űrben, ezért Fujita csapata a mohaexpedíció előtti és utáni adatokat felhasználva matematikai modellt alkotott. Azt jósolták, hogy a beágyazott spórák akár 5 600 napig – körülbelül 15 évig – is fennmaradhatnak űrkörülmények között. Hangsúlyozzák azonban, hogy ez a szám csak egy durva becslés, és nagyobb adathalmazra van szükség ahhoz, hogy reálisabb előrejelzéseket lehessen készíteni arról, hogy a moha meddig maradhat fenn az űrben.
A kutatók remélik, hogy munkájuk elősegíti a földönkívüli talajok növénytermesztését elősegítő potenciáljának kutatását, és inspirálja a mohák űrbeli mezőgazdasági rendszerek fejlesztésére való felhasználásának kutatását.
„Végső soron reméljük, hogy ez a munka új távlatokat nyit az ökoszisztémák kiépítése felé olyan földönkívüli környezetben, mint a Hold és a Mars” – mondja Fujita. „Remélem, hogy a mohakutatásunk kiindulópontként szolgál majd.”
További információ a Phys.org oldalon.
Be a Nerdy Bird!
