Mahovina pokazuje izuzetnu otpornost: spore Physcomitrium patens preživele su 283 dana na spoljnjoj strani ISS‑a, sa stopom preživljavanja iznad 80%. U laboratorijskim testovima sporangijum je značajno štitio spore, koje su bile ~1.000 puta otpornije na UV od ćelija stabljike. Spore su imale klijavost do 97% (zaštićene od UV) odnosno oko 86% (izložene UV), a procenjuje se da mogu opstati do 15 godina u svemiru. Iako obećavajuće, sledeći koraci moraju potvrditi da biljke mogu aktivno rasti i funkcionisati u dubokom svemiru.
Mahovina izdržala 283 dana na ISS‑u — spore pokazuju izuzetnu otpornost
Mahovina je pokazala neočekivanu izdržljivost: spore vrste Physcomitrium patens preživele su 283 dana izložene na spoljašnjoj strani Međunarodne svemirske stanice (ISS), a većina je zadržala sposobnost klijanja nakon povratka na Zemlju.
Zašto su mahovine toliko otporne?
Briofiti — grupa koja obuhvata mahovine, jetrenjače i rogozice — bili su među prvim biljkama koje su pre oko 500 miliona godina kolonizovale kopno. Tokom evolucije razvili su mehanizme koji im omogućavaju da izdrže jak UV, velike temperaturne oscilacije i sušu, što im je verovatno pomoglo da prežive i višestruka masovna izumiranja.
Laboratorijski testovi
Pre pojavljivanja u orbiti, istraživači su u labaratoriji izložili Physcomitrium patens uslovima sličnim svemirskim: ekstremnim temperaturnim promenama, jakom UV zračenju i vakuumu. Testirane su tri strukture biljke — mladunčad mahovine, specijalizovane ćelije stabljike i spore unutar reproduktivnih struktura zvanih sporangijumi — i utvrđeno je da su sporangijumi najefikasniji u zaštiti spora.
Spore su pokazale oko 1.000 puta veću otpornost na UV zračenje u odnosu na ćelije stabljike, što se pripisuje zaštitnoj ulozi sporangijuma koji smanjuje izloženost UV‑u i ekstremnim temperaturama.
Eksperiment na ISS‑u
U martu 2022. stotine spora su poslate ka ISS‑u na letelici Cygnus NG‑17 i pričvršćene za spoljašnju površinu stanice. Spore su podeljene u tri grupe:
- izložene vidljivoj svetlosti, ali zaštićene filterom od UV zračenja;
- u potpunom mraku (kontrolna grupa, potpuno zaštićena od svetlosti i UV‑a);
- izložene i vidljivoj svetlosti i UV zračenju koje dospeva do ISS‑a.
Nakon 283 dana u nultoj gravitaciji i izloženosti svemirskim uslovima, uzorci su vraćeni na Zemlju i testirani.
Tomomichi Fujita (Univerzitet Hokkaido): ćelijski mehanizmi života razvijenog na Zemlji mogu izdržati uslove svemira.
Rezultati
Više od 80% spora preživelo je orbitalni test. Spore koje nisu bile izložene UV zračenju imale su klijavost do 97%, dok su nezaštićene od UV imale klijavost od oko 86%. Ispitivanja su pokazala i znake oštećenja oblika hlorofila kod spora izloženih svemirskoj svetlosti, ali ne i kod onih čuvanih u mraku.
Kombinovanjem laboratorijskih simulacija i podataka iz orbite, istraživači su procenili da bi spore mogle opstati u svemiru otprilike do 15 godina pod povoljnim okolnostima.
Moguće primene i ograničenja
Autori sugerišu da bi mahovina mogla imati ulogu u podršci dugim svemirskim misijama — na primer, u proizvodnji kiseonika ili poboljšanju svojstava tla za gajenje biljaka. Ipak, stručnjaci upozoravaju da otpornost spora predstavlja samo početni korak: potrebno je dokazati da biljke mogu aktivno rasti, razmnožavati se i ostvarivati funkcije u uslovima dubokog svemira.
Agata Zupanska (SETI Institute): ISS ne reprodukuje u potpunosti kompleksnost dubokog svemira; otpornost spora je važna, ali to je samo početak puta ka gajenju biljaka van Zemlje.
Ovo otkriće pridružuje mahovinu grupi organizama poznatih po izuzetnoj otpornosti, poput tardigrada i određenih gljiva, i otvara nove pravce istraživanja za bioregenerativne sisteme u svemirskim misijama.
Pomozite nam da budemo bolji.
