Nový druh baktérie z vesmírnej stanice Tchien-kung dostal meno Niallia tiangongensis. Mali by sme sa jej báť?
Čínska vesmírna stanica má čierneho pasažiera, neznámu baktériu, ktorú vedci pomenovali Niallia tiangongensis. Ilustračný obrázok. Zdroj: Wikimedia Commons/Shujianyang
Sú mikroskopické, majú rôzne tvary od tyčiniek po guľôčky a môžu vytvárať spóry. Prežívajú dokonca v extrémnych podmienkach aj stovky kilometrov pod aj nad Zemou. Odborníkom sa teraz podarilo zachytiť jedinečný kúsok, ktorý sme na našej planéte ešte nikdy nevideli. Kde baktériu našli?
Čínski vedci objavili nový druh baktérie na svojej vesmírnej stanici Tchien-kung. Baktéria, ktorá dostala meno Niallia tiangongensis, obývala ovládacie prvky kokpitu na stanici a žila v podmienkach mikrogravitácie.
Ako baktériu objavili?
V roku 2023 sa astronauti misie Šen-čou-15 pozerali z vesmírnej stanice nielen na Zem, ale aj dovnútra stanice. Ich úlohou bolo zbierať mikroskopických spolucestujúcich, ktorí žijú spolu s ľuďmi vo vesmírnej stanici.
Objav sa uskutočnil v rámci projektu CHAMP (China Space Station Microbiome Program), ktorého cieľom je monitorovať mikrobiálnu populáciu v uzavretom prostredí vesmírnej stanice.
Pomocou špongií a špeciálnych tyčiniek posádka misie Šen-čou-15 odobrala počas svojho pobytu vzorky z rôznych povrchov vnútri stanice vrátane ovládacích panelov, stien, podláh a systémov na úpravu vzduchu. Vzorky zamrazili a neskôr dopravili na Zem na ďalšie analýzy.
Po kultivácii mikroorganizmov vedci izolovali niekoľko kmeňov baktérií. Ako sa ukázalo neskôr, jeden z nich je naozaj výnimočný. Genetické sekvenovanie odhalilo, že ide o úplne nový druh, ktorý nebol známy v žiadnych predchádzajúcich databázach mikroorganizmov.
Baktériu pomenovali Niallia tiangongensis a jej objav vyvolal množstvo otázok o mikrobiálnom živote mimo našej planéty aj o tom, ako sa mikroorganizmy prispôsobujú extrémnym podmienkam vo vesmíre.
Čínski tajkonauti: zľava Tchang Chung-po, veliteľ Nie Chaj-šeng a astronaut Liou Po-ming v hlavnom module Tchien-che Čínskej vesmírnej stanice. Kredit: CCTV
Čo o nej vieme?
Najväčšia otázka, ktorú si vedci kladú, znie: Pochádza táto baktéria zo Zeme a len sa zmenila pôsobením mikrogravitácie? Alebo ide o úplne nový evolučný smer vo vesmíre? Zatiaľ nevieme.
Genomické sekvenovanie ukázalo, že jej najbližším pozemským príbuzným je baktéria Niallia circulans, hoci sa od druhu tiangogensis dosť líši. Má iné štrukturálne a funkčné vlastnosti, čo znamená, že je dobre prispôsobená existencii vo vesmírnej stanici.
Vedci zistili, že Niallia tiangongensis je tyčinkovitá aeróbna baktéria, ktorá dokáže vytvárať spóry – špeciálne štruktúry umožňujúce prežitie v extrémnych podmienkach, ako je sucho, radiácia či nedostatok živín. Práve táto schopnosť je mimoriadne dôležitá pre prežitie v nehostinnom vesmírnom prostredí.
Má jedinečnú schopnosť hydrolyzovať želatínu, čiže rozkladať ju na menšie zložky. Navyše to robí jedinečným spôsobom. Tieto časti proteínov potom konzumuje a vďaka tomu prežije v prostrediach chudobných na živiny.
Dokáže tvoriť biofilm, čím sa chráni pred okolitým prostredím – ako keby mala skafander. Vie sa prispôsobiť oxidačnému stresu a naštartovať opravné mechanizmy pri radiačnom poškodení.
Tieto vlastnosti sú dôkazom toho, že baktérie majú obrovský evolučný potenciál a dokážu prežiť aj tam, kde by to bolo pre iné formy života nemožné.
Niallia circulans
Niallia circulans je tyčinkovitá grampozitívna baktéria bežne sa vyskytujúca v pôde, vo vode a v organických zvyškoch. Patrí do čeľade Bacillaceae a je známa svojou schopnosťou tvoriť spóry, ktoré jej umožňujú prežiť v extrémnych podmienkach, ako je sucho, vysoké teploty či v rôznych chemických látkach. Produkuje rôzne enzýmy (napríklad proteázy, celulázy), ktoré rozkladajú organické látky, čo z nej robí užitočný organizmus v biotechnológii, poľnohospodárstve a pri čistení odpadových vôd. Hoci je vo všeobecnosti považovaná za neškodnú, v ojedinelých prípadoch môže spôsobiť infekcie u ľudí so zníženou imunitou – sepsu, infekcie v ranách alebo močových cestách.
Prispôsobená na život vo vesmíre
Nie je to po prvý raz, čo bol vo vesmíre objavený nový druh. Vesmírne stanice sú považované za relatívne čisté prostredie a navyše sú vystavené vyšším dávkam žiarenia než povrch Zeme, ale astronauti tam aj tak nevedomky zavlečú mikroskopické organizmy.
Čínska vesmírna stanica Tchien-kung obieha okolo Zeme. Zdroj: Čínska vesmírna agentúra
V roku 2018 vedci z úradu NASA objavili na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS) štyri predtým neznáme kmene baktérií, ktoré sú odolné proti bežným antibiotikám. Ide o baktérie rodu Enterobacter, konkrétne príbuzné druhu Enterobacter bugandensis, ktorý je na Zemi známy tým, že môže spôsobovať závažné nemocničné infekcie a je rezistentný proti viacerým antibiotikám.
Tieto baktérie sa ukrývali na toaletách ISS a vo filtračných systémoch na recykláciu vody a vzduchu. Všetky izolované kmene sú geneticky odlišné od svojich pozemských príbuzných. To znamená, že sa adaptovali na život v mikrogravitácii a v uzavretom vesmírnom priestore.
Ďalšou ukážkou je objav z Jet Propulsion Laboratory úradu NASA. V sterilných miestnostiach, kde sa pripravovala sonda Phoenix Mars Lander na štart, našli až 26 dosiaľ neznámych druhov baktérií. Tieto priestory by mali byť extrémne čisté. Sú navrhnuté tak, aby zabránili kontaminácii vesmírnych lodí pozemským životom. Napriek tomu sa v nich ukrýval odolný mikroskopický svet, schopný prežiť sucho, ultrafialové žiarenie, čistiace chemikálie aj nedostatok živín.
Spolunažívanie s astronautmi
Objav nových kmeňov baktérií ukazuje, že vesmír nie je sterilný. Naopak, je to prostredie, kde sa mikroorganizmy dokážu meniť, prispôsobovať a dokonca vyvíjať nové vlastnosti, ktoré by na Zemi nemuseli nikdy vzniknúť. Pre vedcov je to jedinečná príležitosť, ako sledovať evolúciu v priamom prenose.
Musíme však byť opatrní. Mikroorganizmy na vesmírnych staniciach totiž nie sú len pasívnymi spolubývajúcimi. Môžu mať pozitívne, ale aj negatívne účinky. Môžu ovplyvniť zdravie astronautov, narúšať technické systémy napríklad koróziou kovov a upchávaním filtrov. Vedeli by sme ich aj využiť, a to pri recyklácii odpadu, výrobe kyslíka alebo potravín. Vedci vidia v týchto extrémofiloch obrovský potenciál pri vývoji nových liečiv alebo biotechnológií, vhodných pre extrémne prostredie Marsu či Mesiaca.
Zdroj: earth.com, Space.com, Live Science (1, 2), Wired
(JM)
