Мох вижив у відкритому космосі протягом дев'яти місяців

Протягом дев'яти місяців 2022 року мох жив у космосі. Він не перебував у лабораторії на борту Міжнародної космічної станції, як інші садівничі експерименти, проведені на орбіті. Натомість мох був прикріплений до зовнішньої поверхні станції, повністю відкритий суворому середовищу космосу.

Мета космічного експерименту з мохом, про який повідомляється у дослідженні, опублікованому в журналі iScience, полягала в тому, щоб з'ясувати, чи може мох — рання наземна рослина, здатна процвітати в деяких найекстремальніших середовищах на Землі — вижити при тривалому впливі космічного вакууму.

На диво, дослідники виявили, що спори моху не лише витримали, вони зберегли свою життєздатність і все ще були здатні до розмноження, коли врешті-решт повернулися на Землю.

«Більшість живих організмів, включаючи людей, не можуть вижити навіть короткочасно у вакуумі космосу», — заявив Томоміті Фудзіта, провідний автор дослідження та професор кафедри біологічних наук Університету Хоккайдо в Японії.

«Це надає вражаючі докази того, що життя, яке еволюціонувало на Землі, має на клітинному рівні внутрішні механізми для витримування умов космосу», — додав він.

Вважається, що мохи походять від предкових рослин, які почали виходити з води для колонізації суші приблизно 450 мільйонів років тому. Ці організми відомі своєю надзвичайною витривалістю, здатні рости всюди — від антарктичної тундри до вершин Гімалаїв, від вулканічних лавових полів до всіляких водних середовищ.

Фудзіта зазначив, що його надихнула саме ця вражаюча стійкість. «Я почав замислюватися: чи може ця маленька, але надзвичайно міцна рослина також вижити в космосі?» — сказав він.

Його команда почала з вивчення типу моху, відомого як Physcomitrium patens, у змодельованих космічних середовищах у лабораторії на Землі, включаючи екстремальні високі та низькі температури, вакуумні умови та високі рівні ультрафіолетового випромінювання.

Вони визначили, що спорофіти моху — інкапсульовані спори, які функціонують як репродуктивні структури — були частинами моху, які найімовірніше виживуть у космосі, оскільки вони здавалися здатними витримувати високі рівні ультрафіолетового випромінювання. Спори також були здатні проростати після впливу як пекельних температур 55 градусів Цельсія протягом місяця, так і мінус 196 градусів Цельсія протягом понад тижня.

Тому в березні 2022 року дослідники відправили сотні спорофітів моху на Міжнародну космічну станцію на борту вантажного космічного корабля, виготовленого аерокосмічною компанією Northrop Grumman. Астронавти на орбітальному форпості прикріпили зразки спорофітів до зовнішньої частини космічної станції, де вони залишалися протягом 283 днів.

Зразки моху потім були повернуті на Землю на вантажній місії SpaceX у січні 2023 року.

Дослідники виявили, що понад 80 відсотків спор пережили свій дев'ятимісячний період поза космічною станцією. З них майже 90 відсотків змогли знову проростати в лабораторії на Землі.

«Ми очікували майже нульового виживання, але результат був протилежним: більшість спор вижили», — сказав Фудзіта. «Ми були справді вражені надзвичайною витривалістю цих крихітних рослинних клітин».

У дослідженні науковці зазначили, що структура, яка оточує спори, могла діяти як захист від шкідливих ефектів ультрафіолетового випромінювання. Ці структури, ймовірно, були еволюційною адаптацією сотні мільйонів років тому, щоб захистити ранні рослини під час масових вимирань, коли вони почали колонізувати сушу.

Вчені заявили, що потрібні додаткові дослідження, але цілком можливо, що мохи можуть виживати в космосі набагато довше, можливо, до 15 років.

Вони зазначили, що результати можуть бути використані для розробки майбутніх сільськогосподарських систем у космосі та для дослідження того, чи можуть позаземні ґрунти вирощувати життєздатні рослини.

«Зрештою, ми сподіваємося, що ця робота відкриє новий рубіж до побудови екосистем у позаземних середовищах, таких як Місяць і Марс», — сказав Фудзіта.