بقي هذا النبات في الفضاء الخارجي لمدة 9 أشهر وأدهش علماء الأحياء

قام علماء يابانيون بربط الطحالب العادية بالجلد الخارجي لمحطة الفضاء الدولية وتركوها هناك لمدة 283 يومًا دون أي إشارة للحماية. بالعودة، لم تنجو الخلافات فحسب – 80% منها نبتت بهدوء وأنتجت نباتات خضراء عادية. هذه هي أطول تجربة للنباتات في الفضاء الخارجي في التاريخ. ونشرت النتائج في المجلة iScience.

لماذا هذا الطحلب بالذات؟

تنمو فطريات Physcomitrium في كل مكان تقريبًا: على جذوع الأشجار القديمة والجدران الخرسانية وفي القارة القطبية الجنوبية وحتى في حقول الحمم البركانية بعد الانفجارات البركانية. يطلق عليه علماء الأحياء لقب “رائد السوشي” – كانت هذه الطحالب هي التي بدأت في استعمار الصخور العارية منذ 450 مليون سنة، عندما لم تكن هناك شفرة من العشب على الأرض بعد. تم فك رموز جينوم هذا النوع بالكامل في عام 2008، لذا فإن أي تغييرات في الحمض النووي بعد الفضاء تكون مرئية على الفور. ولذلك قرر العلماء استخدامه لإجراء تجربة على محطة الفضاء الدولية.

كيف نجح كل شيء

في فبراير، تم وضع قرون الطحالب الجافة (النباتات البوغية) في خلايا بلاستيكية صغيرة على لوحة ExHAM خاصة. قام المناول الآلي بحمل هذه اللوحة على متن الوحدة اليابانية “كيبو”. لا توجد صناديق مغلقة ولا تسخين – مجرد شبكة رقيقة لمنع الجراثيم من التطاير بعيدًا. لمدة 9 أشهر، دار الطحلب مع المحطة على ارتفاع 400 كيلومتر: تلقى جرعة كاملة من الإشعاع الكوني، وتغيرت درجة الحرارة من -196 درجة مئوية في الليل إلى زائد 55 درجة مئوية خلال النهار، والفراغ الكامل والإشعاع فوق البنفسجي، الذي ينقذ منه الغلاف الجوي على الأرض.

استعد فريق توموميتشي فوجيتا من جامعة هوكايدو للأسوأ. من المستحيل على الأرض محاكاة كل هذه الظروف في نفس الوقت. الإشعاع والفراغ ممكنان، ولكن مع التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة والأشعة فوق البنفسجية القاسية – فقط في الفضاء. في السابق، كان السجل يخص الأشنات – لقد عاشوا خارج محطة الفضاء الدولية لمدة أسبوعين. استمرت البكتيريا الزرقاء والفطريات عدة أشهر في عام 2022. وبدت تسعة أشهر غير واقعية بالنسبة للمصنع.

ماذا رأيت بعد العودة؟

عادت اللوحة إلى الأرض في يناير 2023 على متن سفينة Cargo Dragon. في المختبر، تم سكب الجراثيم بعناية وزرعها على أجار مغذي. النتيجة فاجأت الجميع: 80% من الجراثيم بقيت على قيد الحياة. منهم تقريبا 90٪ نبتت بشكل طبيعي — ظهرت في البداية خيوط خضراء من البروتونيما، ثم أوراق الطحالب النموذجية. تحت المجهر، بدت الخلايا سليمة، وكانت البلاستيدات الخضراء خضراء، وكان التمثيل الضوئي يعمل على مستوى الطحالب الأرضية العادية. لقد انخفضت مستويات الكلوروفيل بالكاد.

يعترف توموميتشي فوجيتا: «كنا نتوقع أن تموت جميع الجراثيم تقريبًا». “بدلاً من ذلك، ظل العديد منها قابلاً للحياة ونمت لتصبح نباتات طبيعية تمامًا. لم يتوقع أحد منا هذا”.

لماذا هذا مهم لمستقبل الفضاء؟

أولاًما هو معروف الآن على وجه اليقين: يمكن لأبواغ النباتات أن تنجو من الطيران بين الكواكب دون حاويات مغلقة. وهذا تلميح مباشر إلى أن الحياة ربما وصلت إلى الأرض من المريخ أو العكس منذ مليارات السنين.

ثانيةيمكن استخدام هذا الطحلب كرائد في تنسيق الحدائق على القمر والمريخ. إنها لا تحتاج إلى تربة، وتنمو على الثرى العاري، وتتحمل الجفاف والبرد، وتطلق الأكسجين وتحتفظ بالرطوبة. إذا نجا من الفضاء الخارجي، فسيكون لديه بالفعل منتجع تحت القبة على القمر.

ثالث – أظهرت التجربة ذلك الإشعاع في الفضاء الخارجي ليس سيئًا بالنسبة للنباتات البسيطة كما كنا نظن. وهذا يعطي الأمل في إنشاء مناطق حيوية مغلقة للمهام طويلة المدى.

تستعد فوجيتا بالفعل لرحلة جديدة – هذه المرة ستقضي الجراثيم عامين أو ثلاثة أعوام في الفضاء. وفي الوقت نفسه، يجري تحليل الحمض النووي: مقدار الإشعاع الذي ألحق الضرر بالجينوم وكيف أصلحه الطحلب. إذا كان هناك ضرر بسيط، فإن الخطوة التالية هي إرسال الطحلب إلى مدار القمر أو حتى إلى القمر نفسه كجزء من مهمة أرتميس.

يقول فوجيتا: “إنه تذكير قوي بأن الحياة أكثر مرونة مما نتخيل في كثير من الأحيان”.

لقد أثبت الطحلب الشائع الذي نراه تحت أقدامنا كل يوم في الغابة أنه على وشك أن يصبح أول نبات حقيقي على كوكب آخر.