Тихоходки снова выходят в открытый космос

  • 17 мая 2011
Тихоходка (Paramacrobiotus craterlaki) Правообладатель иллюстрации na
Image caption Эти крошечные существа живут по всей нашей планете

В 2007 году мало кому известное существо под названием тихоходка стала первым земным организмом, которое перенесло пребывание в открытом космосе.

Оно выдержало кратковременное воздействие предельно низких температур, космической радиации и почти полного вакуума.

В понедельник эти микроскопические космонавты снова вышли на орбиту на борту космического челнока "Эндевор".

Они путешествуют в компании целого ряда других микроорганизмов в рамках проекта Biokis, который спонсируется космическим агентством Италии.

Правообладатель иллюстрации AP
Image caption Шатл "Эндевор" в своем последнем рейсе доставил на орбиту целую колонию микроорганизмов

Цель экспериментов - выяснить, как земные организмы переносят экстремальные условия космического вакуума на молекулярном уровне.

Исследователи намерены с помощью методов молекулярной биологии оценить изменения, которые происходят в генетической информации этих микроорганизмов, а также попытаются понять, как их клетки могут противостоять крайнему обезвоживанию в вакууме и воздействию жесткой ультрафиолетовой радиации.

В ходе одного из запланированных экспериментов колония тихоходок подвергнется облучению различными уровнями ионизирующей радиации.

Водяные медведи

Впервые эти микросущества побывали в космосе в 2007 году на борту спутника "Фотон-М3", запуск которого спонсировался Европейским космическим агентством. Именно тогда была обнаружена способность этих организмов переносить экстремальные условия космического вакуума.

Тихоходки (Paramacrobiotus craterlaki) широко распространены по всей Земле, встречаются в море, пресноводных водоемах и на суше. Они имеют тело длиной менее 1 мм и внешним видом напоминают медведей, хотя биологически это весьма примитивные организмы.

Генетические исследования показали, что тихоходки первоначально обитали в пресной воде, но затем приспособились к жизни в других условиях, например, во влажной почве, лесной подстилке, мху и так далее.

За миллионы лет эволюции они научились впадать в глубокую спячку в неблагоприятных условиях, когда почти все функции их жизнедеятельности приостанавливаются. Это состояния называется криптобиозом.

Профессор Роберто Гвидетти из университета Модены и Реджио Эмилия считает, что именно эта способность позволяет тихоходкам выживать в открытом космосе.

"Тихоходки живут по всей планете от Арктики до Антарктики, в горах и пустынях, в городской застройке и садах", - говорит ученый.

Биология космической спячки

Правообладатель иллюстрации na
Image caption Тихоходка Echiniscus granulatus не отличается особым изяществом

В земных условиях все, что им нужно для жизни - это тонкая оболочка из влаги на теле. Если же условия меняются к худшему, они погружаются на неопределенное время в глубочайшую спячку, в которой они каким-то образом могут противостоять низким температурам и обезвоживанию.

"Эта способность зависит от сложного взаимодействия ряда факторов, действующих на молекулярном, физиологическом и анатомическом уровнях", - говорит профессор Гвидетти.

"Физиология и биохимия процесса ангидробиоза, то есть выживания в процессе обезвоживания, связаны со сложной системой, в которой участвуют многие молекулярные компоненты, действующие в качестве биопротекторов", - объясняет исследователь.

Различные сахара и термореактивные белки, которые вырабатываются клетками в стрессовых условиях, выполняют роль молекулярных защитников других молекулярных структур в клетке.

Дисахарид под названием трегалоза играет важную роль в этом процессе защиты клеток, замещая собой воду.

В ходе процесса обезвоживания утрата воды увеличивает концентрацию ионов, что приводит к образованию оксидирующих активных форм кислорода, которые повреждают важные биомолекулы, в том числе структуры ДНК.

Для борьбы с этим организмы вырабатывают различные антиоксиданты, которые поглощают такие формы кислорода и снижают риск для клеток.

Регулирование антиоксидирующего метаболизма является важнейшей стратегией, с помощью которой организмы противостоят обезвоживанию.

"Тихоходки могут выживать в течение многих месяцев и даже лет в обезвоженном состоянии. В этом они сильно отличаются от более высокоорганизованных организмов", - говорит профессор Гвидетти.

Изучение этих уникальных существ поможет ученым понять, как земная жизнь в целом приспосабливается к условиям длительного пребывания в космосе.

Новости по теме