هذا النبات الصغير أصعب بكثير مما يبدو.
كشف الباحثون عن جراثيم الطحالب إلى بيئة الفضاء القاسية لمدة تسعة أشهر مؤخرًا، وكانت النتائج مفاجئة، حسبما أفادت دراسة جديدة.
تعتبر الطحالب من أقدم النباتات الموجودة على سطح الأرض أرض. لقد تطورت منذ أكثر من 400 مليون سنة، وتفتقر إلى بعض السمات المميزة للنباتات “المتقدمة” – على سبيل المثال، ليس لديها نظام أوعية دموية ينقل الماء والمواد المغذية في جميع أنحاء أجسامها. لكن العديد من الطحالب شديدة التحمل، وتزدهر في البيئات القاسية حول العالم، من منطقة التندرا في القطب الشمالي إلى رمال الصحراء الكبرى.
أراد فوجيتا وفريقه معرفة ما إذا كانت هذه المرونة تمتد إلى ما هو أبعد من الأرض. لذلك، قاموا بتعبئة بعض جراثيم الأنواع واسعة الانتشار المعروفة باسم “الطحالب الأرضية المنتشرة” على متن سفينة نورثروب جرومان السابعة عشرة. الدجاجة مركبة الشحن الفضائية، التي انطلقت إلى محطة الفضاء الدولية (محطة الفضاء الدولية) في مارس 2022.
اختار العلماء الجراثيم – أو بشكل أكثر تحديدًا، الفطريات البوغية، وهي الهياكل التكاثرية التي تنتج الجراثيم – بعد إجراء بعض التجارب هنا على الأرض. تضمنت تلك التجارب تعريض النباتات البوغية، وكذلك الطحالب الصغيرة والخلايا الجذعية الطحلبية، لظروف تشبه الفضاء في المختبر – بيئة مفرغة، الجاذبية الصغرىومستويات عالية من الأشعة فوق البنفسجية وتقلبات كبيرة في درجات الحرارة.
قرر الباحثون أن الأشعة فوق البنفسجية كانت أكبر عامل ضغط على الطحالب، وأن النباتات البوغية تعاملت معها – ومع المصاعب الأخرى – بشكل أفضل بكثير من تعامل الطحالب الصغيرة والخلايا الجذعية الطحلبية.
لذلك، أرسلوا بعض النباتات البوغية إلى محطة الفضاء الدولية. وقام رواد الفضاء بتثبيت العينات على الجزء الخارجي للمحطة، حيث بقيت لمدة 283 يومًا قبل العودة إلى الأرض على متن مركبة فضائية. التنين كبسولة الشحن في يناير 2023. (لم يتم تصميم Cygnus للبقاء على قيد الحياة في رحلة العودة إلى الأرض، لكن طاقم Dragon ومركبة الشحن قابلة لإعادة الاستخدام.)
فوجيتا وزملاؤه كانوا في حالة مفاجأة عندما ألقوا نظرة على الجراثيم المتطايرة في الفضاء.
وقال: “كنا نتوقع بقاء الصفر تقريبا، لكن النتيجة كانت عكسية: معظم الجراثيم نجت”. “لقد اندهشنا حقًا من المتانة الاستثنائية لهذه الخلايا النباتية الصغيرة.”
وفي الواقع، كان أكثر من 80% من النباتات البوغية لا تزال على قيد الحياة، وتمكن 89% من هؤلاء الناجين من الإنبات مرة أخرى في المختبر. ووجد الفريق أن رحلات الفضاء تسببت في انخفاض بنسبة 20% في الكلوروفيل أ، وهو الصبغة الرئيسية المشاركة في عملية التمثيل الضوئي، لكن الجراثيم بدت سليمة على الرغم من هذا الانخفاض.
في الواقع، من المحتمل أن تكون النباتات البوغية قد بقيت على قيد الحياة لفترة أطول بكثير في الحدود النهائية – 5600 يوم أو نحو ذلك، وفقًا لنموذج رياضي طوره الباحثون.
وقال فوجيتا: “توضح هذه الدراسة المرونة المذهلة للحياة التي نشأت على الأرض”. (لقد ألقينا نظرة خاطفة سابقة على هذه المرونة، والتي تظهرها مجموعة متنوعة من الكائنات الحية، مثل البكتيريا و بطيئات المشية.)
وأضاف فوجيتا أن البحث الجديد يمكن أن يكون له أيضًا آثار على الرحلات خارج كوكبنا الأصلي.
“في النهاية، نأمل أن يفتح هذا العمل جبهة جديدة نحو بناء النظم البيئية في بيئات خارج كوكب الأرض مثل القمر و المريخقال. “آمل أن تكون أبحاثنا حول الطحالب بمثابة نقطة انطلاق.”
ال دراسة جديدة نُشر يوم الخميس (20 نوفمبر) في مجلة iScience.
التعليقات