Не страшен открытый космос: споры плесени выдерживают невероятные дозы радиации

Трёхъярусная кисточка пеницилла с конидиями – неподвижными спорами бесполого размножения. Снимок получен с помощью растрового электронного микроскопа. Фото AJC1/Wikimedia Commons.

Плесневые грибы не дают покоя людям не только на Земле, но и в космосе. Экипажи МКС регулярно проводят уборку своего орбитального жилища, чтобы предотвратить появление организмов, которые могут повлиять на здоровье космонавтов и на состояние самой станции.

Плесневый гриб, растущий на панели, куда экипаж МКС после тренировок вешает одежду для просушки.
Фото NASA.

Между тем научная группа под руководством Марты Кортесао (Marta Cortesão), микробиолога из Германского центра авиации и космонавтики в Кёльне, выяснила, что споры плесневых грибов могут выживать даже на внешней обшивке космических кораблей, в условиях открытого космоса.

В ходе работы команда моделировала космическое излучение в лабораторных условиях, подвергая грибковые споры воздействию ионизирующего излучения в виде рентгеновских лучей, тяжёлых ионов и жёсткого ультрафиолетового излучения. Последнее не достигает поверхности Земли, но присутствует в космосе (а также используется для стерилизации в больницах и исследовательских лабораториях).

Авторы работы поясняют, что ионизирующее излучение убивает клетки, повреждая их ДНК и клеточную "инфраструктуру".

Однако тесты показали, что споры аспергиллов и пенициллов (которые уютно чувствуют себя на МКС) выдерживают дозы рентгеновского излучения до 1000 грэй, дозу облучения тяжёлыми ионами в 500 грэй и воздействие ультрафиолетового излучения до 3000 джоулей на квадратный метр.

Поясним, что грей – это единица поглощённой дозы ионизирующего излучения. Один грей – это энергия излучения в один джоуль, переданная тканям массой в один килограмм. Летальная доза облучения для человека оценивается примерно в пять грей.

"Теперь мы знаем, что грибковые споры противостоят радиации гораздо эффективнее, чем мы думали. Это нужно учитывать при уборке космического корабля внутри и снаружи и при планировании долгосрочных миссий", – отмечает Марта Кортесао.

По её мнению, угроза загрязнения космических кораблей для межпланетных экспедиций – как пилотируемых, так и беспилотных – оказалась более серьёзной, чем предполагалось ранее. Очевидно, специалистам придётся отыскать новые эффективные методики стерилизации, чтобы исключить вероятность "загрязнения" других миров (что в конечном счёте может исказить результаты анализов, направленных на поиск внеземной жизни).

С другой стороны, удивительно живучие плесневые грибы могут пригодиться в будущих пилотируемых миссиях.

Сейчас микробиологи подробно исследуют способность различных видов расти в условиях открытого космоса. Предполагается, что эти организмы (конечно, в условиях контролируемого роста) можно будет превратить в биологические фабрики для производства материалов, которые могут пригодиться космонавтам в длительных экспедициях.

Учёные поясняют: грибы генетически более тесно связаны с людьми, чем с бактериями. Их клетки, как и человеческие, имеют сложную внутреннюю структуру и "оборудование", которое можно использовать для создания полимеров, пищи, витаминов, антибиотиков и других полезных молекул.

По подсчётам специалистов, 180-дневная миссия на Марс подвергнет космический корабль и его пассажиров кумулятивной (накопленной в сумме) дозе излучения около 0,7 грэй. Учёные уверены, что споры аспергилла запросто переживут это воздействие.

Однако следует учесть, что условия в реальном полёте будут более суровыми, чем в описанных экспериментах, ведь к радиации добавятся другие "тяготы" – вакуум, экстремальный холод и невесомость. Проверить, как грибковые споры переносят такие условия, помогут орбитальные эксперименты, которые стартуют в конце 2019 года.

Отчёт о проделанной работе команда представила на Астробиологической научной конференции (AbSciCon 2019).