Бактерии, как известно, процветают в различных условиях, но, похоже, они особенно любят одно место - космическое пространство.
Недавние исследования показали, что некоторые виды бактерий могут мутировать и быстрее размножаться в условиях микрогравитации. Это открытие вызвало озабоченность по поводу потенциальных последствий для космических полетов и возможности возвращения этих бактерий на Землю.
Исследование, проведенное в 2017 году учеными из Хьюстонского университета, пролило свет на этот феномен. Они наблюдали за клетками Escherichia coli (E. coli) на протяжении 1000 поколений роста в условиях имитации микрогравитации и обнаружили, что они распространяются значительно быстрее, чем неадаптированные бактерии. Адаптированные клетки вырастили примерно в три раза больше колоний, чем немодифицированные E. coli.
Кроме того, в процессе роста эти бактерии приобрели не менее 16 различных генетических мутаций, хотя конкретное влияние этих мутаций на скорость роста остается неясным. Однако очевидно, что некоторые изменения, вызванные космическими путешествиями, могут быть необратимыми. Даже если за 30 поколений до начала испытаний бактерии с повышенной скоростью роста были выведены из условий микрогравитации, они сохранили 72% преимущества в росте.
"Это исследование шире предыдущих по двум параметрам, - говорит Джейсон Розенцвейг, один из исследователей. "Оно рассматривает гораздо более длительную траекторию, а также изучает весь геном, а не отдельные подмножества генов".
Хотя предыдущие исследования уже указывали на то, что бактерии могут быстрее размножаться в космосе, данное исследование позволяет глубже изучить генетические изменения, происходящие в условиях микрогравитации, и их возможные долгосрочные последствия. Понимание этих изменений крайне важно для защиты космонавтов во время космических полетов и снижения возможных рисков, связанных с возвращением на Землю модифицированных бактерий.
Последствия данного исследования выходят за рамки космических полетов. Космонавты, находящиеся на борту Международной космической станции (МКС), уже имеют дело с биопленками бактерий, растущих на их оборудовании ускоренными темпами. Это создает проблемы для поддержания чистой и безопасной среды в космосе.
Для решения этих проблем в будущем необходимо определить типы бактерий, которые могут присутствовать на космических кораблях, и понять, как они могут адаптироваться и размножаться. Кроме того, необходимо определить влияние этих модифицированных бактерий, если они вернутся на Землю, возможно, на борту космического корабля, перевозящего туристов.
К счастью, исследование показало, что мутировавшие бактерии были так же восприимчивы к антибиотикам, как и обычная кишечная палочка, что свидетельствует о возможности их эффективного лечения. Однако для полного понимания геномных изменений, происходящих в условиях микрогравитации, и их возможных последствий необходимы дальнейшие исследования.
В заключение следует отметить, что открытие того факта, что бактерии могут процветать и быстрее мутировать в условиях микрогравитации, ставит важные вопросы для космических полетов и биобезопасности. Понимание механизмов, лежащих в основе этих генетических изменений, и их долгосрочных последствий имеет решающее значение для защиты космонавтов и предотвращения распространения потенциально опасных бактерий на Земле.
