Обычный мох обладает поразительной живучестью. Он легко адаптируется к самым сложным условиям: от леденящего холода и разреженного воздуха Гималаев до высушенных солнцем просторов Долины Смерти. Ученые решили пойти дальше, устроив растению настоящее межгалактическое испытание.
Группа исследователей из Университета Хоккайдо (Япония) во главе с Томомити Фудзита закрепила образцы мха на внешней стороне МКС и оставила их там без защиты в течение 283 дней. По возвращении оказалось, что не только выжили споры, но и 80% из них успешно проросли, образовав здоровые зеленые растения. Этот эксперимент стал самым продолжительным опытом с растениями в открытом космическом пространстве.
Вид мха Physcomitrium patens распространен повсеместно: на старых деревьях, бетонных конструкциях, в Антарктиде и даже на лавовых полях после извержений вулканов. Биологи называют его «пионером суши», так как подобные мхи начали осваивать каменистые поверхности около 450 миллионов лет назад, когда на Земле еще не существовало других растений. Геном этого вида был полностью расшифрован еще в 2008 году, что позволяет легко отслеживать любые изменения в ДНК после воздействия космической среды. Именно поэтому он был выбран для эксперимента на МКС.
Высушенные коробочки со спорами мха (спорофиты) поместили в специальные ячейки на панели ExHAM, установленной на внешней стороне японского модуля «Кибо». Мох находился в открытом космосе около 9 месяцев, подвергаясь воздействию космической радиации, температурным перепадам от -196°C ночью до +55°C днем, вакууму и ультрафиолетовому излучению.
Команда Фудзиты была готова к худшему, так как воссоздать все эти условия одновременно на Земле невозможно. Результаты анализа образцов, возвращенных на Землю в январе 2023 года, превзошли все ожидания: 80% спор остались жизнеспособными, а 90% из них проросли, демонстрируя нормальный фотосинтез и структуру клеток.
Фудзита отметил, что ученые ожидали более серьезного воздействия на мох со стороны вакуума, радиации, перепадов температур и микрогравитации.
Эксперимент показал, что спорофиты обладают высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Защитная структура вокруг споры, по-видимому, играет роль барьера, который поглощает вредное излучение и защищает внутреннюю часть споры от повреждений. Это покрытие, вероятно, является результатом эволюционной адаптации, которая позволила мхам выйти на сушу 500 миллионов лет назад.
«Это исследование демонстрирует поразительную устойчивость жизни, зародившейся на Земле», — отметил Фудзита.
Ученые надеются, что результаты этого эксперимента помогут в исследованиях возможности выращивания растений на других планетах, а также в разработке сельскохозяйственных систем для использования в космосе. В настоящее время готовятся новые эксперименты, в ходе которых споры мха проведут в космосе от двух до трех лет.
Результаты работы опубликованы в журнале iScience.
Изображение: cell.com
