Есть ли бактерии в космосе: Бактерии оказались способны путешествовать в космосе

Бактерии-астронавты

1664

Добавить в закладки

Еще до того, как человечество начало осуществлять  мечту о космическом туризме, бактерии успели совершить не одно путешествие. Эти попутчики «пристегивают ремни» к телам астронавтов, оборудованию и космическому кораблю и первым классом бесплатно летают в космос. Можно считать, что первый успешный тур микроорганизмы совершили 19 августа 1960 г. на корабле «Спутник-5» вместе с собаками Белка и Стрелка, 40 мышами, двумя крысами и растениями. Полет длился 25 час. Весь экипаж благополучно вернулся на Землю.

Избежать лишних «пассажиров» невозможно, поэтому ученые решили использовать микроорганизмы для космических исследований. Так, ученые отобрали четыре вида патогенных бактерий и отправили их вместе с астронавтами, чтобы выяснить, насколько микроорганизмы хорошо адаптируются к внеземной среде при отсутствии достаточного количества питательных веществ. Среди испытуемых были Klebsiella pneumoniae, которая вызывает пневмонию, сепсис, инфекции мочевыводящих путей, и Pseudomonas aeruginosa, которая встречается в гнойном воспалении тканей и гнойных ранах. «Диета» бактерий состояла из азота, фосфора, серы, железа, воды и углеводов углистых метеоритов. Выяснилось, что в условиях космоса клеточная мембрана бактерий изменилась, и они могут спокойно выживать и размножаться. Такое приспособление к космическим условиям вызвало сильную реакцию иммунной системы человека на патогены, что повышает риск заражения астронавтов. А избавиться от бактерий трудно, ведь проветрить помещение в космосе не получится.


Международная космическая станция


Источник: rbc.ru

На случай заболевания экипажа был разработан прибор E-Nose («электронный нос»), который улавливает микроорганизмы и определяет их количество на поверхностях. В 2012 г. такое устройство обнаружило на МКС бактериальное и грибное загрязнения. Это серьезная проблема, т.к. бактерии и грибы могут не только вызывать заболевания космонавтов, но и выводить из строя технику. Когда в 1997 г. на российской орбитальной станции «Мир» перестала работать коммутационная связь и Земля перестала слышать космонавтов, оказалось, что плесень разрушила пластиковые оплетки проводов, что вызвало замыкание. А в 2001 г. из-за скопления большого количества микроорганизмов вокруг противопожарного датчика на МКС сработали ложные сигналы о пожаре. О причинах поломок удалось узнать лишь по возвращении на Землю.


Плесень на проводах МКС


Источник: bio-media.ru

Были случаи, когда экипаж жаловался на неприятный запах, похожий на гнилые яблоки. Причина была в жизнедеятельности плесневых грибов. Это происходит, потому что микроорганизмы стараются выживать и ищут питательные элементы. Для этого они размещаются на пластиковых деталях и разрушают полимеры, пытаясь добыть пищу. Именно выделение ферментов производит такой специфический аромат.

На МКС проводят учет микроорганизмов. Один из способов – метод культивации. Космонавты специальными тампонами проводят по стенам внутри станции и затем отправляют образцы на Землю для анализа. С помощью этого метода в американском сегменте МКС обнаружили более 700 млн колониеобразующих единиц (КОЕ) бактерий и до 310 тыс. КОЕ грибов на 100 кв. см. Однако не все виды бактерий могут быть культивированы этим способом. В 2019 г. ученые из США провели эксперимент с той же целью, но с использованием ПЦР (полимеразная цепная реакция). Анализ показал среднее количество микроорганизмов: 31 млн КОЕ бактерий и 7,1 тыс. КОЕ грибов на 100 кв. см.  


Плесень, найденная на МКС


Источник: bio-media.ru

Бактерии-астронавты могут стать и помощниками в космических экспедициях. В США ученые предложили использовать при полетах на Марс синтетические бактерии для производства топлива, продуктов питания и лекарств, что снизит стоимость экспедиций. Согласно проекту ученых, 10 т продовольствия, которое берут на 916 дней, можно уменьшить с помощью фотосинтезирующих бактерий. В космосе микроорганизмы будут питаться отходами жизнедеятельности космонавтов, а также углекислым газом и азотом, которых много в марсианской почве. Необходимые продукты распада атмосферы Марса позволят синтезировать метан и обеспечат топливом на обратную дорогу.

Оказывается, микроорганизмы могут жить не только внутри космических аппаратов, но и снаружи. В 2018 г. японские ученые обнаружили, что бактерии Deinococcus могут существовать в нижних слоях стратосферы Земли, несмотря на солнечную радиацию. Это стало поводом для испытания деинококков в открытом космосе. Высушенные агрегаты бактерий разместили на внешних панелях японского экспериментального модуля «Кибо» МКС и наблюдали за ними в течение трех лет. Образцы были разных размеров. Те агрегаты, что были более 0,5 мм, частично выжили в космосе. Интересно, что, умирая, микроорганизмы создавали защитный слой для других бактерий, чтобы обеспечить выживание колонии. По мнению ученых, агрегаты диаметром около 1 мм могут существовать в открытом космосе до 8 лет. Этот факт говорит о возможности переносить микроорганизмы с одних планет на другие, чем подкрепляет теорию панспермии.

Также во время исследования Сатурна на одном из его спутников – Энцеладе, были найдены сложные органические соединения. Ученые провели эксперимент и поместили земные организмы в условия, созданные по типу атмосферы Энцелады, которая состоит в основном из водяного пара, азота, метана и углекислого газа. Оказалось, что бактерии могли бы приспособиться и выжить на этом спутнике Сатурна.


Энцелад — спутник Сатурна


Источник: ru.wikipedia.org

Таким образом, пока исследователи ищут возможности использовать бактерии-астронавты в научных целях, микроорганизмы отлично путешествуют в космосе. Без билета и разрешения. Поэтому как бы мы ни противились, без них полететь не удастся.

Фото на странице: popmech.ru

Фото на главной странице: techtoday. in.ua

Материал подготовлен на основе открытых источников.

Автор Ольга Скибина

бактерии в космосе
гипотеза панспермии
космические полёты
плесень

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

Ученые создали фильтр из яичного белка для очистки морской воды от микропластика

15:00 / Экология

Разработка Пермского Политеха поможет выращивать кожу

14:00 / Медицина

«Не на себя пчела работает». Как пчелы помогают людям?

13:00 / Биология

Химики СПбГУ объяснили связь состава и свойств наноматериалов для инновационной медицины

12:00 / Химия

Ученые раскрыли «электрический язык» клеток рака молочной железы

11:00 / Медицина

Михаил Кирпичников переизбран академиком-секретарем отделения биологических наук РАН

10:30 / Наука и общество

Творец луноходов. Более века назад родился советский инженер-конструктор Георгий Бабакин

10:00 / Космонавтика

Объявлен старт 68-й Российской антарктической экспедиции

14:00 / География, Науки о земле

Ученые Пермского Политеха увеличили срок жизни зеркальной системы

12:00 / Инженерия

Президент ИМЭМО РАН Александр Дынкин переизбран на должность академика-секретаря отделения глобальных проблем и международных отношений РАН

10:30 / Экономика, Общее собрание РАН 2022

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

Смотреть все

МКС. Экипаж микробов

Каждый миллиметр Земли населяют миллионы микробов. В космосе они тоже есть, а орбитальные станции стали для них вторым домом. Мы расскажем, кто бывает на МКС, кроме экипажа, а кто живет там постоянно. 

Микроорганизмы ловко приспосабливаются к условиям жизни, которые то и дело меняет человек. Они колонизировали все вокруг на Земле и добрались до орбитальных станций, где прекрасно существуют в своем микромире. 

В свое время NASA выразило опасение насчет возможности занесения «земных» бактерий в космос и наоборот. Чтобы этого не произошло, создали Отдел Планетарной Защиты (Planetary Protection Office). Но космические условия позволяют держать все под контролем (казалось бы). Спустя еще некоторое время NASA были созданы устройства для очистки всех пищевых продуктов и материалов перед их отправкой на МКС. Вроде бы нет никаких сомнений, что через такую защиту ни один микроб не прорвется, но все не совсем так. 

Исследования микробных жителей МКС проводились и продолжаются по сей день. И да, бактерии из естественной среды на борту МКС практически отсутствуют. Хоть здесь и нет микробов, которые живут в лесах, полях или в пище, есть кое-что другое, пусть и в малом количестве. Большинство из них относится к одной категории – видам, обитающим в организмах астронавтов. К такому выводу пришли ученые во время первых исследований на МКС. 

 

Получается, что если жилой дом полностью изолировать от внешнего вида, то микробное разнообразие будет одинаковым. Вот они:

 
— виды, родственные

Escherichia coli и Enterobacter;

— микробы

Bacillus subtilis;

— бактерии из рода

Corynebacterium.

 

Однако новые исследования доказали присутствие еще кое-кого… 

Условно такие микроорганизмы можно разделить на две группы: первые передаются от человека к человеку, а вторые — экстремофилы (живые существа, способные жить и размножаться в экстремальных условиях). Их изучение важно для успешных космических миссий, поэтому исследования продолжаются и по сей день. 

В 2015 году специалисты NASA обнаружили на МКС опасные бактерии и грибы. Для исследования они взяли пробы с воздушного фильтра пылесборника, который не меняли 40 месяцев, и из мешка пылесоса — это микроорганизмы с поверхностей МКС. В результате оказалось, что большая часть бактерий с МКС связаны с кожей человека — это тип актинобактерий. В их составе — роды Corynebacterium и Propionibacterium (возбудители дифтерии и угревой сыпи).

В 2021 году генетики Университета Южной Калифорнии (США) и Хайдарабадского университета (Индия) зафиксировали на Международной космической станции (МКС) неизвестные науке микробы. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology. 

Четыре штамма бактерий «прятались» в верхней панели исследовательской станции, в куполе, на поверхности обеденного стола и в старом HEPA-фильтре (его отправили на Землю в 2011 году). Лишь один из штаммов (из HEPA-фильтра) был идентифицирован как Methylorubrum rhodesianum. Остальные три секвенировали и отнесли к новому виду бактерии под наименованиями: IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 и IIF4SW-B5. 

По словам ученых, микроорганизмы появились неслучайно и в этом нет ничего удивительного — на МКС выращивают овощные культуры, например, помидоры и салат.  

 

Возникает закономерный вопрос: как можно посчитать все микроорганизмы на МКС? Вот короткий чек-лист: 

Этап № 1. Собираем образцы. 

Для этого понадобятся специальные тампоны, которыми нужно провести по внутренним стенам станции в особых точках. Затем все тампоны собрать, упаковать и отправить на Землю.

(!) Важно помнить два момента:

— сбор проб начинается не раньше, чем за 36 часов до отправки корабля. 

— нельзя дать бактериям размножиться, поэтому надо погрузить тампоны в специальную жидкость. Она не убивает микроорганизмы, но и не дает им делиться.

 

  Этап № 2. Перемещаемся в лабораторию на Земле. 

Полученные бактерии, археи и грибы с тампонов будем сначала культивировать, а потом анализировать. 

Чтобы отделить один колониеобразующий организм от другого, разводим смывы с тампонов, чтобы гарантированно изолировать их друг от друга.

Культивация завершена.  

Теперь можно считать и вносить в каталог одноклеточных организмов. 

(!) Важно уделить особенно пристальное внимание патогенным бактериям и грибам.


Космонавт с пробоотборником. ЦНИИмаш


 



Устройство для сбора образцов пыли с пробосборниками. ЦНИИмаш


 

 

 

Такой метод проверен временем, но не полностью точен: часть микроорганизмов не культивируется в лабораторных условиях, но тем не менее может представлять угрозу для космонавтов и оборудования станции.

Эту проблему решили ученые из США в 2019 году, предложив одновременное использование еще одного метода — полимеразной цепной реакции (ПЦР). Она позволяет подсчитать количество молекул ДНК в пробе.

И это помогло составить более полный каталог микроорганизмов, живущих на МКС.

Кроме того, специалисты пришли еще к одному выводу. Оказалось, что только 46 процентов всех микробов с поверхности американского сегмента МКС и 40 процентов грибов можно обнаружить и посчитать через метод выращивания в культурных средах. Остальные относились к некультивируемым видам.

 


Таксономическое разнообразие микробиома МКС, выявленное с помощью ПЦР Aleksandra Checinska Sielaff et al. / Microbiome


 

Фото на главной странице: potokmedia

Фото на странице: h-it

Могут ли микробы жить в открытом космосе?

НАУКА — наука о жизни

Задумывались ли вы когда-нибудь…

  • Могут ли микробы жить в открытом космосе?
  • Что такое мизофобия?
  • Почему некоторые бактерии и грибы процветают в открытом космосе?
Метки:

См. все метки

  • бактерии,
  • загрязнения,
  • цианобактерии,
  • фумигация,
  • микроб,
  • гермафоб,
  • Глеокапса,
  • здоровья,
  • Человеческое тело,
  • Международная космическая станция,
  • МКС,
  • микроорганизм,
  • Мир,
  • мутировать,
  • мизофобия,
  • ОУ-20,
  • внешний,
  • фобия,
  • полиуретан,
  • излучение,
  • русский,
  • наука,
  • пробел,
  • титан,
  • Бактерии,
  • Загрязнение,
  • Цианобактерии,
  • Фумигация,
  • Зародыш,
  • Гермафоб,
  • Глеокапса,
  • Здоровье,
  • Человеческое тело,
  • Международная космическая станция,
  • Исс,
  • Микроорганизм,
  • Мир,
  • Мутация,
  • Мизофобия,
  • ОУ-20,
  • Внешний,
  • Фобия,
  • Полиуретан,
  • Радиация,
  • русский,
  • Наука,
  • Космос,
  • Титан

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено шендереком. shenderek Wonders , “ Могут ли микробы жить в открытом космосе? » Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, шендерек!

Вы регулярно моете руки? Мы надеемся на это! Руки у всех пачкаются в течение дня. Они могут быть покрыты микробами, которые могут сделать нас больными. Мытье рук водой с мылом помогает сохранить здоровье вам и окружающим.

Некоторые люди действительно ненавидят микробы. Они избегают их любой ценой. Таких людей часто называют гермафобами, но правильное название этой фобии — мизофобия.

Если бы у вас была мизофобия, куда бы вы отправились, чтобы защититься от микробов? Некоторые люди могут подумать, что открытый космос был бы хорошим местом для полета. Ведь в космосе нет воздуха. И вся эта радиация убьет все микробы, верно?

Правда может вас удивить. На самом деле оказывается, что в открытом космосе могут выжить более 250 различных видов бактерий и грибков. Еще более шокирует то, что они действительно процветают там.

Например, на российской космической станции «Мир » возникли проблемы с нарастанием пленки на окна. Это ухудшило способность экипажа видеть на орбите. По возвращении на Землю ученые были потрясены, обнаружив множество бактерий и грибков, покрывающих окно.

Более того, маленькие организмы сделали больше, чем просто покрыли окно и закрыли астронавтам обзор космоса. Они действительно повредили окно. Это беспокоило ученых. Окно было изготовлено из кварцевого стекла в титановой раме, покрытой эмалью. Ученые думали, что окна могут выдержать что угодно.

При ближайшем рассмотрении космической станции «Мир» выяснилось, что существа также повредили электронное оборудование, поржавев ​​медные кабели. Ученые также обнаружили грибки, покрывающие несколько других поверхностей.

Ученые были так удивлены тем, что космические аппараты очищаются ядовитыми газами перед отправкой в ​​космос. Как выжили эти грибы и бактерии? Эксперты считают, что они должны были спрятаться в местах, куда газ не мог попасть. Но как они выжили и процветали в открытом космосе?

Ученые считают, что бактерии выходят из укрытия, попав в открытый космос. В стерильной среде без других организмов они размножаются и процветают. Вместо того, чтобы убивать их, космическое излучение может также способствовать их мутации. Возможно, они смогут расти быстрее, чем обычно на Земле.

Эти результаты были подтверждены недавними экспериментами, проведенными на Международной космической станции (МКС). Камни, покрытые бактериями, были помещены снаружи МКС. Ученые надеялись узнать, как они будут реагировать на условия открытого космоса. Они хотели посмотреть, смогут ли бактерии выжить при перепадах температуры, недостатке воздуха и контакте с ультрафиолетовым светом и космическим излучением.

Некоторые бактерии выжили в этих суровых условиях. Но группа бактерий, известная как OU-20, выжила за пределами МКС более полутора лет! Теперь у исследователей есть образцы этих выносливых выживших на Земле для дальнейшего изучения.

Что ученые могут узнать об этих микробах, которые процветают в открытом космосе? Время покажет. Но пока они кажутся признаком того, что по крайней мере некоторые земляне могут жить за пределами голубой планеты!

Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям.»> Стандарты:

NGSS.LS4.C, NGSS.LS4.D, CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA .SL.1, CCRA.SL.2, CCRA.W.2, CCRA.W.3, CCRA.W.9, CCRA.L.1, CCRA.L.2

Интересно, что дальше?

Завтрашнее чудо дня высоко в небе!

Попробуй

Разве сегодняшнее Чудо Дня не пришло из этого мира? Продолжайте веселиться, исследуя следующие виды деятельности с другом или членом семьи:

  • Вы когда-нибудь ЗАДАВАЛИСЬ, каково это жить в открытом космосе? Разожгите свое воображение! Напишите небольшой рассказ о том, каково было бы жить в космосе. Ты останешься на другой планете? Как насчет луны? Может быть, вы даже будете жить на плавучей космической станции! Какова жизнь? Какие приключения вас ждут? После написания поделитесь своей историей с другом или членом семьи.
  • Хотели бы вы когда-нибудь стать космонавтом? Многие дети мечтают однажды полететь в космос. Чтобы стать космонавтом, нужен особый человек. Посетите веб-сайт НАСА, чтобы ознакомиться с их требованиями к астронавтам. Что вы думаете после прочтения требований? Вы заинтересованы в том, чтобы однажды стать космонавтом? Обсудите с другом или членом семьи.
  • Вероятно, вас не слишком беспокоят микробы в открытом космосе. Однако есть одно место, где вам определенно следует беспокоиться о микробах: классная комната! Правильно — все эти одноклассники постоянно делятся и распространяют микробы. Неудивительно, что болезни могут распространяться по классу со скоростью лесного пожара. Что вы можете сделать, чтобы помочь? Прочтите 10 советов по уменьшению количества микробов в классе, а затем поделитесь тем, что вы узнали, со своим учителем и одноклассниками. Сделайте плакат, который поможет им оставаться здоровыми. Сможете ли вы внести изменения, которые улучшат здоровье ваших одноклассников?

Wonder Sources

  • http://science.howstuffworks.com/astronauts-eat-in-space1.htm (по состоянию на 25 октября 2020 г.)
  • http://gizmodo.com/why-do-bacteria-thrive -in-space-1536793687 (по состоянию на 25 октября 2020 г.)
  • http://www.popsci.com/technology/article/2010-08/bacteria-survive-553-day-exposure-exterior-iss (по состоянию на 25 октября 2020)
  • http://www.infoplease.com/spot/spacefungus1.html (по состоянию на 25 октября 2020 г.)

Вы поняли?

Проверьте свои знания

Wonder Words

  • Харди
  • космический
  • грибы
  • кварц
  • эмаль
  • медь
  • бактерии
  • радиация
  • титан

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо
Поделись этим чудом

×

ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделитесь со всем миром

Расскажите всем о Вандерополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis
Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

На Международной космической станции обнаружено 90 000 неизвестных науке микробов: ScienceAlert

Животный мир бактерий и грибков, живущих среди нас, постоянно растет, и это не исключение в условиях низкой гравитации, таких как Международная космическая станция (МКС).

Исследователи из США и Индии, работающие с НАСА, обнаружили четыре штамма бактерий, живущих в разных местах на МКС, три из которых до сих пор были совершенно неизвестны науке.

Три из четырех штаммов были выделены еще в 2015 и 2016 годах – один обнаружен на потолочной панели исследовательских станций МКС, второй – в Куполе, третий – на поверхности обеденного стола; четвертый был найден в старом HEPA-фильтре, возвращенном на Землю в 2011 г.

Все четыре штамма принадлежат к семейству бактерий, обитающих в почве и пресной воде; они участвуют в фиксации азота, росте растений и могут помочь остановить патогены растений. По сути, хорошие бактерии, которые нужно иметь под рукой, если вы что-то выращиваете.

Вам может быть интересно, что эти почвенные бактерии делали на МКС, но астронавты, живущие на космической станции, годами выращивали небольшое количество пищи, поэтому неудивительно, что мы обнаружили на борту микробы, связанные с растениями. .

Один из штаммов – находка с НЕРА-фильтром – был идентифицирован как известный вид под названием Methylorubrum rhodesianum . Остальные три были секвенированы, и было обнаружено, что все они принадлежат к одному и тому же, ранее не идентифицированному виду, а штаммы были названы IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 и IIF4SW-B5.

Группа под руководством генетика из Университета Южной Калифорнии Свати Биджлани предложила назвать новый вид Methylobacterium ajmalii в честь Аджмала Хана, известного индийского ученого, изучающего биоразнообразие. Эта новая находка также тесно связана с уже известным видом под названием 9.0117 М. indicum .

«Чтобы выращивать растения в экстремальных местах, где ресурсы минимальны, очень важно выделить новые микробы, которые помогают стимулировать рост растений в стрессовых условиях», — объяснили в прессе два члена команды, Кастури Венкатешваран и Нитин Кумар Сингх из Лаборатории реактивного движения НАСА. утверждение.

Учитывая, что мы уже знаем, что эти микробы могут выжить в суровых условиях МКС, команда провела генетический анализ четырех штаммов, чтобы найти гены, которые можно было бы использовать для стимулирования роста растений.

«Полная сборка последовательности генома этих трех штаммов ISS, описанная здесь, позволит провести сравнительную геномную характеристику изолятов ISS с земными аналогами в будущих исследованиях», — пишет команда в своем исследовании.