Astronotlar Uzaya Aşırı Bir Dünya Organizması Yerleştirdi. Dokuz Ay Sonra Hala Hayattaydı

Ne zaman astronotlar dışında bulunan Dünya yosununu aldı Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) dokuz ay boyunca maruz kaldığı zorlu çevre Uzayın sporlarının %80'inin hala hayatta olduğunu gördüklerinde şok oldular.

Sporlar Dünya'ya geri gönderildiğinde, bilim adamları çoğunun üreme yeteneğine sahip olduğunu da keşfettiler.

Beklenmedik keşfin arkasındaki Hokkaido Üniversitesi araştırma ekibi, bu olağanüstü Dünya organizmasının dayanıklılığını anlamanın, görev planlayıcılarının Dünya'daki potansiyel yaşam formlarını adaptasyon için değerlendirmelerine yardımcı olabileceğini öne sürüyor. gelecekteki insan kolonileri gibi dünya dışı ortamlarda Ay veya Mars.

Uzayda Test Edilecek Bir Dünya Organizmasının Seçilmesi

Hokkaido Üniversitesi'nden proje lideri ve baş yazar Tomomichi Fujita, yosunu uzaya maruz bırakma fikrinin, bitki evrimi üzerine yaptığı çalışmaların dirençli Dünya organizmasının gezegenin en zorlu ortamlarını kolonileştirme konusundaki esrarengiz yeteneğini ortaya çıkarmasıyla aklına geldiğini söyledi.

"Merak etmeye başladım: Bu küçük ama oldukça sağlam bitki uzayda da hayatta kalabilir mi?" araştırmacı açıkladı.

Hokkaido'lu bilim adamı, gerçek bir uzay görevi için gerekli kaynakları harcamadan önce, bitkinin uzayda hayatta kalma potansiyelini doğrulamak için bir dizi laboratuvar deneyi tasarladı. Fujita'ya göre en iyi aday Fiskomitrium patenleriYaygın olarak yayılan toprak yosunu olarak bilinen, iyi çalışılmış bir yosun.

Deneylerde araştırmacılar aday yosundan üç yapı seçtiler. Bunlar arasında genç yosunlar olan protenemata; ekibin "stres koşulları altında ortaya çıkan" özel bir kök hücre olarak tanımladığı kuluçka hücreleri; ve sporofitler adı verilen kapsüllenmiş sporlar.

Daha sonra ekip, yosunu simüle edilmiş bir uzay ortamına maruz bıraktı. Bu, üç yapının yüksek düzeyde UV radyasyonuna, aşırı sıcaklıklara (hem yüksek hem de düşük) ve son derece düşük basınç, vakum benzeri koşullara maruz bırakılmasını içeriyordu. Fujita, ekibin, yosun yapılarını yalnızca bir veya iki yerine mikro yerçekimi, aşırı radyasyon ve sıcaklıklar ve vakum gibi uzayın tüm birleşik streslerine maruz bırakmanın "tek başına herhangi bir stresten" çok daha büyük hasara neden olacağını öngördüğünü söyledi.

Laboratuvar Sonuçlarının Teşvik Edilmesi ISS Hedeflerine Yol Açtı

Sonuçları incelerken ekip, aşırı UV radyasyonunun hayatta kalma konusunda en büyük zorluğu oluşturduğunu ve sonuçta tüm genç yosunları öldürdüğünü buldu. Kuluçka hücrelerinin bir kısmı hayatta kaldı, ancak araştırmacılar aşırı UV radyasyonu altında en yüksek hayatta kalma oranının sporofitler arasında olduğunu söyledi.

Diğer yosun bileşenleriyle karşılaştırıldığında, kaplanmış sporlar yaklaşık 1000 kat daha fazla UV toleransı sergiledi. Ekip, sporun dış katmanının, UV radyasyonunu fiziksel olarak emerek ve iç spor yapısını "hem fiziksel hem de kimyasal olarak" örterek koruma sağladığını öne sürüyor.

Ekip, aşırı sıcaklık testlerinin sonuçlarını karşılaştırırken tüm genç yapıların yok olduğunu buldu. Ancak sporlar bir ay boyunca 55°C'de tutulduktan sonra bir haftadan fazla süreyle -196°C'ye maruz bırakıldıktan sonra hayatta kaldı; hayatta kaldılar ve filizlenebildiler.

Aşırı sıcaklık ve radyasyona karşı koruma yeteneğinin nedenini belirlemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen ekip, bunun muhtemelen eski briyofitlerin su ortamlarından kara ortamlarına geçişine izin veren 500 milyon yıllık bir evrimsel adaptasyon olduğunu söyledi. Aynı yeteneğin, bu aşırı Dünya organizmalarının, ilk adaptasyondan bu yana birçok kitlesel yok oluş olayında hayatta kalmasına yardımcı olduğundan şüpheleniyorlar.

ISS Testleri Yosun Sporofitlerinin Uzayda Hayatta Kalma Konusunda Olağanüstü Yeteneğe Sahip Olduğunu Gösteriyor

Yapılan açıklamaya göre araştırma ekibi, Mart 2022'de ISS'ye gidecek Cygnus NG-17 uzay aracıyla uzaya taşınmak üzere birkaç sporofit örneği hazırladı. İstasyona vardıklarında, istasyondaki astronotlar, yosun sporlarını, tüm uzay koşullarına maruz kalacakları ISS'nin dışına bağladılar.

283 gün boyunca sürekli olarak maruz kaldıktan sonra, Dünya organizma örnekleri Ocak 2023'te SpaceX CRS-16 ile eve geri nakledildi. Hokkaido Üniversitesi ekibi örnekleri ayrıntılı testler için laboratuvara getirdiğinde, bu kadar uzun süreli uzay maruziyetinden sağ kurtulabilecekleri konusunda pek iyimser olmadıklarını söylediler.

Fujita, "Neredeyse sıfır hayatta kalmayı bekliyorduk" dedi.

Bunun yerine araştırmacı, ekibin tam tersi bir sonuç bulduğunu söyledi: Sporların çoğu hâlâ hayattaydı. Daha ayrıntılı incelemenin ardından ekip, sporların %80'inin canlı ve büyük ölçüde sağlam göründüğünü belirledi.

Fujita, "İnsanlar da dahil olmak üzere çoğu canlı organizma, uzay boşluğunda kısa süreliğine bile hayatta kalamaz" diye açıkladı. "Ancak yosun sporları, dokuz aylık doğrudan maruz kalma sonrasında canlılıklarını korudu."

Ekip, spor klorofil seviyelerini test ettikten sonra, normalin altında %20'lik bir azalma gösteren klorofil a dışındaki tüm türler için normal seviyeler buldu. Ekip, bu azalmanın sporların genel sağlığını "etkilemediğini" söyledi.

Ekip, sporofitin uzayda hayatta kalma yeteneğinin ötesinde, en şaşırtıcı sonucun, sporların çimlenmeye teşvik edilmesiyle ortaya çıktığını söyledi. Şaşırtıcı bir şekilde, uzayda dokuz ay kaldıktan sonra hayatta kalan sporların %11'i dışında tamamı normal şekilde çiftleşti.

Fujita şaşırtıcı test sonuçları hakkında şunları söyledi: "Bu çalışma, Dünya'da ortaya çıkan yaşamın şaşırtıcı dayanıklılığını gösteriyor." "Bu, Dünya'da gelişen yaşamın hücresel düzeyde, uzay koşullarına dayanabilecek içsel mekanizmalara sahip olduğuna dair çarpıcı kanıtlar sağlıyor."

Araştırmacı, "Bu minik bitki hücrelerinin olağanüstü dayanıklılığı karşısında gerçekten hayrete düştük" diye ekledi.

Dirençli Dünya Organizması Ay ve Mars'taki Gelecekteki Kolonileri Destekleyebilir

Hokkaido ekibi, beklenmedik bulgularının uygulanmasını tartışırken, ay ve Mars'taki kalıcı uzay kolonileri için gıda ve malzeme sistemleri tasarlayan görev planlayıcılarının, antik Dünya organizmasının çok yönlülüğüne ve dayanıklılığına daha yakından bakması gerektiğini öne sürdü.

Bir örnekte, Fujita'nın ekibi tarafından yosunların uzayda ne kadar süre hayatta kalabileceğini tahmin etmek için tasarlanan matematiksel bir model, yosunların teorik olarak aşırı radyasyona, basınca ve sıcaklık ortamına 5.600 güne kadar, yani yaklaşık 15 yıl boyunca dayanabileceğini gösterdi.

Modellerinin sınırlı veri kullandığını ve 15 yıllık projeksiyonu doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu vurgularken, yiyecek, yakıt ve malzeme yapımında kullanılabilecek bu aşırı Dünya organizmasının açık dayanıklılığı ve çok yönlülüğü, onu potansiyel uzay kolonileri için ideal bir çalışma konusu haline getiriyor. Ayrıca bulgularının "dünya dışı toprakların bitki büyümesini kolaylaştırma potansiyeli üzerine ileri araştırmalara" yardımcı olmasını ve uzaydaki tarım sistemlerinde yosunların kullanılmasına yönelik daha fazla araştırmaya ilham vermesini umduklarını da söylediler.

Fujita, "Sonuç olarak, bu çalışmanın Ay ve Mars gibi dünya dışı ortamlarda ekosistemler inşa etmeye yönelik yeni bir sınır açmasını umuyoruz" dedi. "Yosun araştırmamızın bir başlangıç ​​noktası olacağını umuyorum."

Çalışma “Yosunların Aşırı Çevresel Toleransı ve Uzayda Hayatta Kalabilirliği, Physcomitrium patens" kategorisinde yayınlandı Bilim.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].