Всесвіт

У космосі бактерії стають більш смертоносними

Китай запустив місію Tianwen-1 на Марс. Об’єднані Арабські Емірати запустили Emirates Mars Mission. Для багатьох країн космос стає остаточним кордоном.

Але хоча ми отримуємо можливість подорожувати швидше в космосі, багато чого залишається невідомим про його вплив на біологічні речовини, включаючи людину.

Можливості освоєння космосу здаються нескінченними, як і його небезпеки. Та особлива небезпека виходить від найменших форм життя на Землі: бактерій. Бактерії живуть всередині нас і навколо нас. Ці мікроскопічні організми є скрізь, у тому числі і в космосі. На людину впливає унікальне середовище космосу, а також бактерії.

Все життя на Землі розвивалася під дією сили тяжіння як всюдисущої сили. Таким чином, земне життя не пристосовано проводити час у космосі. Коли гравітації немає або її трохи, процеси, на які впливає гравітація, також поводяться по-різному.

В космосі, де існує мінімальна сила тяжіння, осадження (коли тверді частинки рідини осідають на дно), конвекція (передача теплової енергії) і плавучість (сила, яка змушує певні об’єкти плавати) зводяться до мінімуму.

Точно так само такі сили, як поверхневий натяг рідини та капілярні сили (коли рідина тече, щоб заповнити вузький простір) стають більш інтенсивними.

Ще не до кінця зрозуміло, як такі зміни впливають на форми життя.

На жаль, дослідження космічних польотів показали, що бактерії стають більш смертоносними та стійкими при дії мікрогравітації (коли присутні тільки крихітні гравітаційні сили).

У космосі бактерії стають більш стійкими до антибіотиків і більше вбивчими. Вони також залишаються такими на короткий час після повернення на Землю, у порівнянні з бактеріями, які ніколи не покидали Землю.

Крім того, бактерії швидше мутують в космосі. Однак, ці мутації спрямовані на адаптацію до нового середовища, а не для становлення суперсмертельними.

Необхідні додаткові дослідження для виявлення таких адаптацій, що дозволяють бактеріям викликати більше хвороб.

Дослідження показали, що мікрогравітація в космосі сприяє утворенню бактерій у біоплівці.

Біоплівки являють собою щільно упаковані клітинні колонії, які утворюють матрицю з полімерних речовин, що дозволяють бактеріям прилипати один до одного і до нерухомих поверхонь.

Біоплівки підвищують стійкість бактерій до антибіотиків, сприяють їх виживанню та покращують здатність викликати інфекцію. Ми бачили, як біоплівки ростуть і прикріплюються до обладнання на космічних станціях, що призводить до їх біологічного розкладання.

Наприклад, біоплівки вплинули на навігаційне вікно космічної станції «Мир», кондиціонер, блок електролізу кисню, блок рециркуляції води та систему терморегуляції. Тривалий вплив біоплівок на обладнання може призвести до несправності, що може мати руйнівні наслідки.

Інший вплив мікрогравітації на бактерії включає їх структурне спотворення. Певні бактерії показали зменшення розміру клітин та збільшення числа клітин при вирощуванні в умовах мікрогравітації.

У першому випадку бактеріальні клітини з меншою площею поверхні мають менше молекулярно-клітинних взаємодій, і це знижує ефективність антибіотиків проти них.

Крім того, відсутність ефектів, викликаних гравітацією (седиментації і плавучості), може змінити спосіб поглинання поживних речовин бактеріями або ліків, призначених для їх впливу. Це може призвести до підвищеної лікарської стійкості і інфекційності бактерій в космосі.

Все це має серйозні наслідки, особливо коли мова йде про далекі космічні польоти, де гравітації не буде. Перенесення бактеріальної інфекції, яку можна лікувати в таких обставинах, буде катастрофічним.

З іншого боку, вплив космосу також призводить до унікального середовища, яке може бути позитивним для життя на Землі.

Наприклад, молекулярні кристали в космічній мікрогравітації ростуть набагато більше і більш симетрично, ніж на Землі. Наявність більш однорідних кристалів дозволяє розробляти більш ефективні ліки і методи лікування для боротьби з різними захворюваннями, включаючи рак і хворобу Паркінсона.

Крім того, кристалізація молекул допомагає визначити їх точну структуру. Багато молекул, які не можуть бути кристалізовані на Землі, але можуть в космосі.

Структура таких молекул може бути визначена за допомогою космічних досліджень. Це також допоможе  у розробці якісних ліків.

Оптоволоконні кабелі також можуть бути виготовлені відповідно до набагато кращих стандартів в космосі завдяки оптимальному утворенню кристалів. Це значно збільшує пропускну спроможність передачі даних, прискорюючи роботу мереж і телекомунікацій.

Оскільки люди проводять все більше часу в космосі, в оточенні відомих і невідомих небезпек, подальші дослідження допоможуть ретельно вивчити ризики і потенційні вигоди унікального космічного середовища.

Натхнення: earth-chronicles.ru

Кнопка «Наверх»