Loading

Тихоходки: выжить в открытом космосе

Создано 06.06.2011 12:50
Автор: Евгений

Тихоходки: водяные медведи в космосеВ 2007 году микроскопическое живое существо под названием тихоходка стало первым животным, выжившим после выхода в открытый космос. Оно перенесло температуру гораздо ниже нуля, безжалостный солнечный ветер и лишенный кислорода космический вакуум. Недавно этот микроскопический космонавт снова отправился в космическое путешествие на корабле Nasa Endeavour. Его миссия – помочь ученым узнать больше о том, как долго самое стойкое животное Земли может выжить вне своей планеты. Тихоходки входят в группу других микроскопических организмов, отобранных для проекта экстремального выживания.

Проект Biokis спонсируется Космическим агентством Италии, и его целью является выяснить степень влияния краткосрочного космического полета на ряд микроскопических организмов. В рамках проекта пройдут семь экспериментов, во время которых будет изучено воздействие условий космоса на организмы на молекулярном уровне.

Группа исследователей на основании данных молекулярной биологии определят изменения в генетической информации организмов, а также исследуют, как клетки физически адаптируются, чтобы справиться с исключительным обезвоживанием, вызванным космическим вакуумом, и с повреждениями вследствие воздействия жесткой радиации.

В соответствии с одним из экспериментов под названием Tardkiss колонии тихоходок будут подвержены различным уровням ионизирующей радиации, определенным с помощью дозиметра, на разных этапах во время космического полета. Результаты этого эксперимента дадут исследователям возможность определить, как доза излучения влияет на работу клеток.

Тихоходки вызвали особый интерес после миссии Фотон-М3 Европейского космического агентства в 2007 году, во время которого была открыта их способность выживать в условиях открытого космоса.Тихоходки: водяные медведи в космосе

Малые тела

Тихоходки – это микроскопические животные, больше известные под ненаучным названием «водяные медведи». Их маленькие тела и способ передвижения очень напоминают медвежьи. Но эти «медведи» меньше одного миллиметра длиной, и найти их можно в море, пресной воде и на суше.

Генетические исследования продемонстрировали, что изначально они жили в пресных водах, а позже адаптировались к жизни колониями на суше, где они предпочитают влажную среду, такую как почва, мхи, опавшие листья и лишайники.

Тихоходки заслужили название самых стойких животных на Земле после того, как была исследована их сложная система спячки, позволяющая им приостановить практически все основные биологические процессы, когда условия неблагоприятны для поддержания жизни.

Профессор Роберто Гуидетти из Университета Модена и Реггио Эмилия уверен, что способность приостанавливать жизнь и выдерживать низкие температуры и обезвоживание объясняет, почему они могут выжить в космосе.

«Тихоходок можно найти по всему от Арктики до Антарктики, от высоких гор до пустынь, в городах и на приусадебных участках, – объясняет ученый. – На суше они всегда нуждаются хотя бы в небольшом слое воды, окружающей их тело, чтобы производить необходимые для жизни функции».

Но если эти условия меняются, тихоходки способны впасть в экстремальную форму спячки под названием криптобиоз. В этом состоянии они могут выдержать мороз – процесс под названием криобиоз, и обезвоживание, называемое ангидробиоз.
Безводное состояние

«Эта способность [выживать при обезвоживании] включает сложное сочетание факторов, работающих на молекулярном, физиологическом и структурном уровнях, – рассказывает профессор Гуидетти. – Физиология и биохимия ангидробиоза связаны со сложной системой, подразумевающей совместную работу различных молекулярных компонентов в качестве биологических защитных средств».

Тихоходки: водяные медведи в космосеСахароза и белки теплового шока, которые экспрессируются, когда клетка находится в стрессовом состоянии, действуют как молекулярные шапероны («наставники»), защищая важные молекулы внутри клетки. Дисахарид под названием трегалоза играет важную роль в защите клеток и биомолекул от обезвоживания путем замещения воды, которая обычно связана с водородом. Во время обезвоживания утеря воды увеличивает ионную концентрацию, что ведет к формированию активных форм кислорода, которые могут повредить важные биомолекулы, включая ДНК. Чтобы противостоять этому, организмы производят антиоксиданты, которые могут удалить активные формы кислорода, уменьшая повреждения клетки. Регулирование метаболизма антиоксидантов представляет собой важный способ избежать повреждений во время обезвоживания.

«Тихоходки могут противостоять неблагоприятным условиям в течение месяцев или даже лет в ангидробиотическом состоянии. При обезвоживании тихоходки демонстрируют высокую сопротивляемость физическим и химическим враждебным условиям, – объясняет профессор Гуидетти. – Это, к примеру, очень высокие и очень низкие температуры, воздействие высокого давления или вакуума, а также контакт с органическими растворителями и ионизирующей радиацией».

Воздействие условий космоса вызывает быстрые изменения у живых организмов.

Эксперимент Tardkiss поможет таким исследователям, как профессор Гуидетти, разработать технологии защиты других организмов, включая человека, от чрезвычайных стрессов вследствие космических условий. Он может также помочь в достижении перспективной цели будущего о расширении исследования Солнечной системы.

Источник: BBC

Комментарии: