Каждый миллиметр Земли населяют миллионы микробов. В космосе они тоже есть, а орбитальные станции стали для них вторым домом. Мы расскажем, кто бывает на МКС, кроме экипажа, а кто живет там постоянно.
Микроорганизмы ловко приспосабливаются к условиям жизни, которые то и дело меняет человек. Они колонизировали все вокруг на Земле и добрались до орбитальных станций, где прекрасно существуют в своем микромире.
В свое время NASA выразило опасение насчет возможности занесения «земных» бактерий в космос и наоборот. Чтобы этого не произошло, создали Отдел Планетарной Защиты (Planetary Protection Office). Но космические условия позволяют держать все под контролем (казалось бы). Спустя еще некоторое время NASA были созданы устройства для очистки всех пищевых продуктов и материалов перед их отправкой на МКС. Вроде бы нет никаких сомнений, что через такую защиту ни один микроб не прорвется, но все не совсем так.
Исследования микробных жителей МКС проводились и продолжаются по сей день. И да, бактерии из естественной среды на борту МКС практически отсутствуют. Хоть здесь и нет микробов, которые живут в лесах, полях или в пище, есть кое-что другое, пусть и в малом количестве. Большинство из них относится к одной категории – видам, обитающим в организмах астронавтов. К такому выводу пришли ученые во время первых исследований на МКС.
Получается, что если жилой дом полностью изолировать от внешнего вида, то микробное разнообразие будет одинаковым. Вот они:
- виды, родственные Escherichia coli и Enterobacter;
- микробы Bacillus subtilis;
- бактерии из рода Corynebacterium.
Однако новые исследования доказали присутствие еще кое-кого…
Условно такие микроорганизмы можно разделить на две группы: первые передаются от человека к человеку, а вторые - экстремофилы (живые существа, способные жить и размножаться в экстремальных условиях). Их изучение важно для успешных космических миссий, поэтому исследования продолжаются и по сей день.
В 2015 году специалисты NASA обнаружили на МКС опасные бактерии и грибы. Для исследования они взяли пробы с воздушного фильтра пылесборника, который не меняли 40 месяцев, и из мешка пылесоса — это микроорганизмы с поверхностей МКС. В результате оказалось, что большая часть бактерий с МКС связаны с кожей человека — это тип актинобактерий. В их составе — роды Corynebacterium и Propionibacterium (возбудители дифтерии и угревой сыпи).
В 2021 году генетики Университета Южной Калифорнии (США) и Хайдарабадского университета (Индия) зафиксировали на Международной космической станции (МКС) неизвестные науке микробы. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology.
Четыре штамма бактерий «прятались» в верхней панели исследовательской станции, в куполе, на поверхности обеденного стола и в старом HEPA-фильтре (его отправили на Землю в 2011 году). Лишь один из штаммов (из HEPA-фильтра) был идентифицирован как Methylorubrum rhodesianum. Остальные три секвенировали и отнесли к новому виду бактерии под наименованиями: IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 и IIF4SW-B5.
По словам ученых, микроорганизмы появились неслучайно и в этом нет ничего удивительного - на МКС выращивают овощные культуры, например, помидоры и салат.
Возникает закономерный вопрос: как можно посчитать все микроорганизмы на МКС? Вот короткий чек-лист:
Этап № 1. Собираем образцы.
Для этого понадобятся специальные тампоны, которыми нужно провести по внутренним стенам станции в особых точках. Затем все тампоны собрать, упаковать и отправить на Землю.
(!) Важно помнить два момента:
- сбор проб начинается не раньше, чем за 36 часов до отправки корабля.
- нельзя дать бактериям размножиться, поэтому надо погрузить тампоны в специальную жидкость. Она не убивает микроорганизмы, но и не дает им делиться.
Этап № 2. Перемещаемся в лабораторию на Земле.
Полученные бактерии, археи и грибы с тампонов будем сначала культивировать, а потом анализировать.
Чтобы отделить один колониеобразующий организм от другого, разводим смывы с тампонов, чтобы гарантированно изолировать их друг от друга.
Культивация завершена.
Теперь можно считать и вносить в каталог одноклеточных организмов.
(!) Важно уделить особенно пристальное внимание патогенным бактериям и грибам.
Такой метод проверен временем, но не полностью точен: часть микроорганизмов не культивируется в лабораторных условиях, но тем не менее может представлять угрозу для космонавтов и оборудования станции.
Эту проблему решили ученые из США в 2019 году, предложив одновременное использование еще одного метода — полимеразной цепной реакции (ПЦР). Она позволяет подсчитать количество молекул ДНК в пробе.
И это помогло составить более полный каталог микроорганизмов, живущих на МКС.
Кроме того, специалисты пришли еще к одному выводу. Оказалось, что только 46 процентов всех микробов с поверхности американского сегмента МКС и 40 процентов грибов можно обнаружить и посчитать через метод выращивания в культурных средах. Остальные относились к некультивируемым видам.
Таксономическое разнообразие микробиома МКС, выявленное с помощью ПЦР Aleksandra Checinska Sielaff et al. / Microbiome
Фото на странице: virtosmedia / Фотобанк 123RF
Фото на главной странице: tawatchai07 / Фотобанк Freepik
