Mchy przetrwały 9 miesięcy w kosmosie. Naukowcy są zdumieni

Ponad 80% zarodników mchów przetrwało aż 9 miesięcy poza Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS).

Mchy należą do najbardziej wytrzymałych organizmów na Ziemi. Rosną w Himalajach, na pustyniach, w strefach arktycznych i na polach lawowych. Ale tym razem przeszły próbę ostateczną – bezpośrednią ekspozycję na warunki przestrzeni kosmicznej.

Najnowsze badania opublikowane w iScience pokazują, że ponad 80% zarodników mchów przetrwało aż 9 miesięcy poza Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS), a po powrocie na Ziemię pozostały zdolne do kiełkowania.

To pierwszy raz, kiedy wykazano, że wczesna roślina lądowa może przeżyć długotrwałą ekspozycję na skrajne środowisko kosmosu.

Mchy kontra próżnia kosmosu: niemożliwe stało się możliwe

– Większość organizmów – w tym ludzie – nie przetrwa nawet chwilowej ekspozycji na próżnię – mówi główny autor badania, Tomomichi Fujita z Uniwersytetu Hokkaido.  – Tymczasem zarodniki mchów zachowały żywotność po dziewięciu miesiącach w kosmosie.

Zespół Fujity zainteresował się mchem Physcomitrium patens właśnie dlatego, że potrafi kolonizować ekstremalne środowiska ziemskie. Pojawiło się więc pytanie: czy równie dobrze poradzi sobie w przestrzeni kosmicznej?

Trzy struktury mchu, jeden zwycięzca

Naukowcy przetestowali trzy elementy mchu:

• protonemata – młode stadia rozwojowe,
• komórki przetrwalnikowe – pojawiające się pod wpływem stresu,
• sporofity – struktury zawierające zarodniki.

Okazało się, że tylko sporofity mają realną szansę na przeżycie warunków kosmosu. Protonemata nie wytrzymały ekstremalnych temperatur ani promieniowania UV, a komórki przetrwalnikowe radziły sobie lepiej, ale wciąż słabo.

Zarodniki pobite w kapsułce sporofitu były natomiast nawet 1000 razy bardziej odporne na promieniowanie UV niż pozostałe struktury mchu.

Przetrwały także:

• −196°C przez ponad tydzień,
• +55°C przez miesiąc.

To sugeruje, że ich ochronna struktura ewoluowała już 500 mln lat temu, gdy przodkowie mchów wychodzili z oceanów na ląd – i pozwoliła im przetrwać liczne globalne katastrofy.

Nie symulacja, a prawdziwy kosmos

W marcu 2022 roku setki sporofitów poleciały na ISS na pokładzie statku Cygnus NG-17. Astronauci przymocowali próbki do zewnętrznej części stacji, wystawiając je na:

• próżnię kosmiczną,
• promieniowanie kosmiczne,
• ekstremalne wahania temperatur,
• mikrograwitację.

Próbki pozostawały w tych warunkach 283 dni, po czym wróciły na Ziemię w kapsule SpaceX CRS-16 w styczniu 2023 r.

Wynik zaskoczył nawet badaczy: przetrwało ponad 80% zarodników, a niemal wszystkie z nich ponownie wykiełkowały.

Honda chce zapalić światło na Księżycu. I to na długo

Jak długo mchy mogłyby przeżyć w kosmosie?

Zespół Fujity stworzył matematyczny model, aby oszacować potencjalną „żywotność kosmiczną” sporofitów. Wynik? Nawet 15 lat w przestrzeni kosmicznej.

To szacunek wstępny, ale wskazuje, że życie roślinne jest znacznie bardziej odporne, niż zakładano.

Chiny chcą wypalać cegłę na Księżycu z tamtejszego regolitu

Pierwszy krok do rolnictwa pozaziemskiego?

Badacze liczą, że ich odkrycia pomogą w projektowaniu systemów roślinnych, które mogłyby działać:

• na Księżycu,
• na Marsie,
• w przyszłych habitatach kosmicznych.

Jeśli mchy są w stanie przetrwać poza ISS, mogą być kluczowym elementem przyszłych ekosystemów opartych na roślinach, wspierając produkcję tlenu czy rewitalizację gleb pozaziemskich.

– Mam nadzieję, że nasza praca stanie się punktem wyjścia do tworzenia ekosystemów w środowiskach pozaziemskich – podkreśla Fujita.

Foto: Tomomichi Fujita.