Mușchi care supraviețuiesc în spațiu: experimentul de pe ISS care schimbă modul în care înțelegem rezistența plantelor
Rezistența plantelor în fața unor condiții extreme continuă să surprindă cercetătorii, dar un nou experiment desfășurat pe exteriorul Stației Spațiale Internaționale ridică ștacheta la un nivel complet nou. O specie de mușchi a reușit să supraviețuiască timp de nouă luni în vidul spațial, expusă radiațiilor intense, fluctuațiilor de temperatură extreme și microgravitației – iar după revenirea pe Pământ, peste 80% dintre spori au continuat să germineze normal. Studiul publicat în revista iScience oferă o perspectivă remarcabilă asupra limitelor biologice și a posibilității ca organismele primitive să contribuie la viitorul explorării spațiale.
Cum a ajuns mușchiul în spațiu și ce au descoperit cercetătorii
Mușchiul testat, Physcomitrium patens, este cunoscut pentru abilitatea sa de a supraviețui în medii de pe Terra considerate ostile pentru majoritatea organismelor: de la crestele înghețate ale Himalayei până la solurile fierbinți din Death Valley. Această rezistență naturală l-a transformat într-un candidat promițător pentru testarea limitelor vieții în spațiu.
Cercetătorii au început prin a analiza diferite tipuri de celule ale mușchiului, provenite din etape variate ale ciclului său de reproducere. Cele mai robuste s-au dovedit a fi sporofitele – structuri care învelesc sporii și îi protejează. Acestea au fost selectate pentru expunerea la mediul extern al modulului japonez Kibo de pe ISS, într-o platformă special construită pentru experimente cu radiații și vid.
Timp de nouă luni, sporii au fost supuși unui bombardament continuu de radiații ultraviolete, variații abrupte de temperatură și presiune zero. Surprinzător, după întoarcerea pe Pământ, majoritatea au rămas viabili și capabili să se reproducă. Echipa condusă de profesorul Tomomichi Fujita estimează chiar că, în condițiile potrivite, sporii ar putea supraviețui în spațiu până la 15 ani.
Pentru o specie vegetală, aceasta este o performanță extraordinară. Pentru oamenii de știință, este un indiciu că unele forme de viață ar putea suporta călătorii interplanetare naturale pe fragmente de rocă – o idee adesea discutată în contextul panspermiei.
Ce se întâmplă cu mușchiul expus la radiații și microgravitație
În ciuda rezistenței impresionante, nu toate probele au scăpat neafectate. Radiația ultravioletă s-a dovedit a fi cel mai sever factor de stres. Pigmenții responsabili pentru fotosinteză, precum clorofila a, au fost diminuați semnificativ la întoarcerea pe Pământ. Acest lucru a influențat ulterior modul în care mușchiul a crescut și s-a adaptat după expunerea în spațiu.
Totuși, factorii care de obicei pun probleme altor organisme – vidul, microgravitația, temperaturile extreme – au avut un impact surprinzător de mic asupra sporilor. Autorii cred că structura spongioasă care protejează sporii a jucat un rol esențial, reducând deshidratarea și blocând o parte din radiațiile dăunătoare.
Rezultatul se deosebește clar de alte experimente similare efectuate cu bacterii sau semințe de plante cultivate, care rareori ating asemenea niveluri de supraviețuire. Studiul arată nu doar că mușchii sunt remarcabil de rezilienți, ci și că adaptările lor – dezvoltate cu milioane de ani în urmă când primele plante au colonizat uscatul – pot oferi indicii despre limitele vieții în ansamblu.
Ce înseamnă aceste rezultate pentru viitorul explorării spațiale
Rezultatele experimentului depășesc simpla curiozitate științifică. Dacă organisme atât de simple pot supraviețui perioade extinse în spațiu, acest lucru ridică mai multe întrebări și posibilități:
În primul rând, dacă mușchii pot rezista ani în șir în spațiu, ei ar putea deveni componente utile ale ecosistemelor artificiale pe viitoarele baze lunare sau marțiene. Sporii ar putea fi transportați cu ușurință și activați la destinație pentru a contribui la producția de oxigen, fixarea nutrienților sau chiar pentru studierea colonizării biologice a altor lumi.
În al doilea rând, experimentul oferă o nouă perspectivă asupra modului în care viața ar fi putut călători între planete în trecut, fie pe meteoriți, fie prin alte procese naturale. Supraviețuirea pe perioade de până la 15 ani în spațiu deschide ușa către scenarii în care organisme primitive ar putea traversa distanțe mari fără intervenție umană.
În al treilea rând, cercetătorii cred că înțelegerea mecanismelor care permit acestor sporofite să suporte radiația ar putea duce la noi aplicații în biotehnologie, agricultură spațială și protecția plantelor în medii extreme.
Pe măsură ce explorarea spațiului devine mai ambițioasă, iar planurile pentru colonizare avansează, studiile precum acesta devin mai mult decât simple experimente: devin piese esențiale în construirea viitorului umanității dincolo de Pământ.
În următoarea etapă, echipa japoneză intenționează să testeze și alte specii de mușchi, dar și să analizeze mai profund modul în care structura lor microscopică le permite să facă față unor condiții atât de extreme. Rezultatele ar putea deschide drumuri complet noi în înțelegerea biologiei spațiale.