Na chińskiej stacji kosmicznej Tiangong odkryto nieznany szczep bakterii

Analiza próbek pobranych z chińskiej stacji kosmicznej pokazała, że wnętrza stacji Tiangong zamieszkuje nieznany szczep bakterii, który rozwinął nowe adaptacje do przetrwania w przestrzeni kosmicznej. Naukowcy wskazują, że dokładna charakterystyka i poznanie tej bakterii i innych mikrobów, które adaptują się do przebywania poza Ziemią, są konieczne dla ochrony zdrowia astronautów i funkcjonalności statku kosmicznego podczas długich misji.

Naukowcy odkryli nigdy wcześniej niewidziany na Ziemi szczep bakterii wewnątrz chińskiej stacji kosmicznej Tiangong. Nowy mikrob został nazwany Niallia tiangongensis, na cześć stacji Tiangong i jest spokrewniony z Niallia circulans – patogenem, który żyje w glebie, jest powiązany z zakażeniami ran i może wywołać sepsę.

Badania dotyczące nowego szczepu bakterii ukazały się na łamach pisma „International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology” (DOI: 10.1099/ijsem.0.006693).

Pasażer na gapę

Za badaniami stoją naukowcy z Shenzhou Space Biotechnology Group i Beijing Institute of Spacecraft System Engineering. Nieznany szczep bakterii odkryli w wymazach zebranych z wnętrza stacji Tiangong w maju 2023 roku. Nowy gatunek wydaje się być bliskim kuzynem znanego szczepu o nazwie Niallia circulans – bakterii, która jeszcze kilka lat temu była określana jako Bacillus circulans, ale w nowej klasyfikacji została przeniesiona do rodzaju Niallia.

Niallia circulans i jej kosmiczni krewni tworzą niezwykle wytrzymałe zarodniki, aby przetrwać okresu dużego stresu środowiskowego. Na tym etapie nie jest jasne, czy Niallia tiangongensis ewoluowała w kosmosie z Niallia circulans poprzez określone mutacje, czy też niektóre zarodniki z korzystnymi zmianami genetycznymi znalazły się w środowisku, w którym te mutacje mogły dać przewagę.

Analizując nowy szczep bakterii uczeni ustalili, że ma on wyjątkową zdolność rozkładania żelatyny jako źródła azotu i węgla, co przydaje się, gdy musi zbudować ochronną warstwę biofilmu, pod którą może się schronić, gdy warunki stają się trudne. Ale z drugiej strony, nowy szczep prawdopodobnie utracił zdolność wykorzystywania innych substancji bogatych w energię, którymi jego kuzyni chętnie się żywią. Co więcej, niektóre mutacje dostrzeżone u Niallia tiangongensis wydają się poprawiać zdolność do reakcji na stres oksydacyjny i zwiększać możliwości napraw po uszkodzeniach spowodowanych promieniowaniem. To przydatne cechy, zwłaszcza w przestrzeni kosmicznej.

Poznaj swojego wroga

Sytuacja ta pokazuje, jak łatwo niektóre mikroby mogą zadomowić się w naszych orbitujących siedliskach. I prawdę powiedziawszy, niewiele można z tym zrobić. Badanie tzw. cleanroomów, których NASA użyła do przygotowania misji Mars Phoenix, ujawniło dziesiątki szczepów mikrobów.

Jeśli nie można zapobiec przedostawaniu się drobnoustrojów do sprzętu wysyłanego w przestrzeń kosmiczną, to kluczowe jest oszacowanie, w jaki sposób mikroby dostosują się do życia w kosmosie. Dokładne badania Niallia tiangongensis i podobnych gatunków jest niezbędne dla ochrony zdrowia astronautów i statku podczas długich misji w kosmosie.

Nie ustalono jeszcze, czy Niallia tiangongensis stanowi zagrożenie dla zdrowia astronautów, ale biorąc pod uwagę zdolność jej krewnych do wywoływania sepsy u pacjentów z obniżoną odpornością i jej nowo odkrytą zdolność do rozkładania żelatyny, potencjalne problemy zdrowotne spowodowane przez tę i inne kosmiczne mikroby mogą być poważnym problemem.

Obecność zmutowanych bakterii nie jest aż tak nieoczekiwana. Coś podobnego zaobserwowano wielokrotnie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, gdzie wraz z astronautami wokół Ziemi orbituje cała menażeria drobnoustrojów, które dostały się na pokład wraz z ludźmi czy zaopatrzeniem z Ziemi (więcej na ten temat w tekście: Bakterie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej mutują i zyskują na sile).

Tiangong

Budowa chińskiej stacji kosmicznej Tiangong (nazwę można przetłumaczyć jako Niebiański Pałac) na niskiej orbicie okołoziemskiej rozpoczęła się w 2021 roku. Wtedy to na szczycie rakiety Długi Marsz 5B w przestrzeń kosmiczną został wyniesiony główny moduł stacji – Tianhe  (Niebiańska Harmonia). W lipcu 2022 roku do Tianhe dołączył moduł Wentian (Poszukiwanie niebios), a w listopadzie trzeci moduł stacji nazwany Mengtian (Niebiański Sen).

W sumie stacja ma około 110 metrów sześciennych przestrzeni. Energię dostarczają panele słoneczne, które mogą wygenerować 27 kW mocy. Całość obecnie ma wagę około 77 ton — ułamek masy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, która waży około 465 ton. Stacja jest o około 20 proc. większa od ISS. Jak oceniają specjaliści z Państwa Środka, żywotność stacji Tiangong będzie się kształtować w granicach od 10 do 15 lat.

Pierwsza załoga na Tiangong pojawiła się, gdy na orbicie był jedynie moduł Tianhe. Było to 16 czerwca 2021 roku. Taikonauci spędzili na jej pokładzie 90 dni, czyli trzy razy dłużej niż jakakolwiek wcześniejsza misja Chin.

Źródło: Live Science, Science Alert, IFLScience, fot. Shujianyang/ Wikimedia Commons/ CC BY-SA 4.0