science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Bacteriën kunnen reizen tussen aarde en Mars overleven bij het vormen van aggregaten

Het bacteriële blootstellingsexperiment vond plaats van 2015 tot 2018 met behulp van de Exposed Facility aan de buitenkant van Kibo, de Japanse experimentele module van het internationale ruimtestation. Krediet:JAXA/NASA

Stel je microscopisch kleine levensvormen voor, zoals bacteriën, vervoerd door de ruimte, en landen op een andere planeet. De bacteriën die geschikte omstandigheden vinden om te overleven, kunnen zich dan weer gaan vermenigvuldigen, leven aan de andere kant van het heelal. deze theorie, genaamd "panspermie", ondersteunen de mogelijkheid dat microben tussen planeten migreren en leven in het universum verspreiden. lang controversieel, deze theorie houdt in dat bacteriën de lange reis in de ruimte zouden overleven, bestand tegen ruimtevacuüm, temperatuurschommelingen, en ruimtestraling.

"De oorsprong van het leven op aarde is het grootste mysterie van de mens. Wetenschappers kunnen er totaal verschillende standpunten over hebben. Sommigen denken dat het leven zeer zeldzaam is en slechts één keer in het heelal is voorgekomen, terwijl anderen denken dat leven op elke geschikte planeet kan plaatsvinden. Als panspermie mogelijk is, leven moet veel vaker bestaan ​​dan we eerder dachten, " zegt Dr. Akihiko Yamagishi, een professor aan de Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences en hoofdonderzoeker van de ruimtemissie Tanpopo.

in 2018, Dr. Yamagishi en zijn team testten de aanwezigheid van microben in de atmosfeer. Met behulp van een vliegtuig en wetenschappelijke ballonnen, de onderzoekers, ontdekte dat deinococcen-bacteriën 12 km boven de aarde zweefden. Maar hoewel bekend is dat Deinococcus grote kolonies vormt (gemakkelijk groter dan een millimeter) en bestand is tegen omgevingsgevaren zoals UV-straling, konden ze lang genoeg weerstand bieden in de ruimte om de mogelijkheid van panspermie te ondersteunen?

Om deze vraag te beantwoorden, Dr. Yamagishi en het Tanpopo-team, testte de overleving van de radioresistente bacterie Deinococcus in de ruimte. De studie, nu gepubliceerd in Grenzen in de microbiologie , toont aan dat dikke aggregaten voldoende bescherming kunnen bieden voor het overleven van bacteriën gedurende meerdere jaren in de ruwe ruimteomgeving.

De Japanse astronaut Mr. Yugi heeft de belichtingsexperimentmodule ExHAM op het internationale ruimtestation opgezet. Krediet:JAXA/NASA

Dr. Yamagishi en zijn team kwamen tot deze conclusie door gedroogde Deinococcus-aggregaten in belichtingspanelen buiten het International Space Station (ISS) te plaatsen. De monsters van verschillende diktes werden blootgesteld aan de ruimteomgeving voor één, twee, of drie jaar en vervolgens getest op hun overleving.

Na drie jaar, de onderzoekers ontdekten dat alle aggregaten van meer dan 0,5 mm gedeeltelijk de ruimtecondities overleefden. Waarnemingen suggereren dat terwijl de bacteriën aan het oppervlak van het aggregaat stierven, het creëerde een beschermende laag voor de bacteriën eronder en zorgde voor het voortbestaan ​​van de kolonie. Met behulp van de overlevingsgegevens op een, twee, en drie jaar blootstelling, de onderzoekers schatten dat een pellet dikker dan 0,5 mm tussen de 15 en 45 jaar op het ISS zou hebben overleefd. Dankzij het ontwerp van het experiment kon de onderzoeker extrapoleren en voorspellen dat een kolonie met een diameter van 1 mm mogelijk tot 8 jaar zou kunnen overleven in de ruimte.

Het internationale ruimtestation. Krediet:JAXA/NASA

"De resultaten suggereren dat radioresistente Deinococcus zou kunnen overleven tijdens de reis van de aarde naar Mars en vice versa, die meerdere maanden of jaren in de kortste baan is, " zegt dr. Yamagishi.

Dit werk biedt, daten, de beste schatting van bacteriële overleving in de ruimte. En, terwijl eerdere experimenten bewijzen dat bacteriën lange tijd in de ruimte kunnen overleven als ze profiteren van de afscherming van gesteente (d.w.z. lithopanspermie), dit is de eerste langetermijnstudie in de ruimte die de mogelijkheid naar voren brengt dat bacteriën in de ruimte kunnen overleven in de vorm van aggregaten, het verhogen van het nieuwe concept van "massapanspermia". Nog, terwijl we een stap dichterbij zijn om te bewijzen dat panspermie mogelijk is, de overdracht van microben is ook afhankelijk van andere processen zoals uitwerpen en landen, waarbij de overleving van bacteriën nog moet worden beoordeeld.