Это растение выжило в открытом космосе 9 месяцев и удивило биологов
Японские ученые прикрепили обычный мох к наружной обшивке МКС и оставили его там на 283 дня без единого намека на защиту. Вернувшись, споры не просто выжили — 80 % из них спокойно проросли и дали нормальные зеленые растения. Это самый долгий эксперимент с растениями в открытом космосе за всю историю. Результаты опубликованы в журнале iScience.
Почему именно этот мох
Physcomitrium patens растет практически везде: на старых пнях, бетонных стенах, в Антарктиде и даже на лавовых полях после извержений. Биологи зовут его «первопроходцем суши» — именно такие мхи 450 миллионов лет назад начали осваивать голые камни, когда на Земле еще не было ни травинки. Геном этого вида полностью расшифрован еще в 2008 году, поэтому любые изменения в ДНК после космоса видно сразу. Поэтому ученые решили использовать его ради эксперимента на МКС.
Как все было устроено
В феврале сухие коробочки мха (спорофиты) поместили в маленькие пластиковые ячейки на специальной панели ExHAM. Эту панель робот-манипулятор вынес за борт японского модуля «Кибо». Никаких герметичных боксов, никакого обогрева — только тонкая сетка, чтобы споры не улетели. 9 месяцев мох крутился вместе со станцией на высоте 400 км: получал полную дозу космической радиации, перепады температуры от минус 196 ℃ ночью до плюс 55 ℃ днем, полный вакуум и ультрафиолет, от которого на Земле спасает атмосфера.
Команда Томомити Фудзиты из Университета Хоккайдо готовилась к худшему. На Земле невозможно смоделировать все эти условия одновременно. Радиацию и вакуум можно, но вместе с резкими скачками температуры и жестким ультрафиолетом — только в космосе. Раньше рекорд принадлежал лишайникам — они прожили снаружи МКС две недели. Цианобактерии и грибы в 2022 году продержались несколько месяцев. Девять месяцев для растения казались чем-то нереальным.
Что увидели после возвращения
Панель вернулась на Землю в январе 2023 года на грузовомCargo Dragon. В лаборатории споры аккуратно высыпали и посеяли на питательный агар. Результат удивили всех: 80 % спор остались живыми. Из них почти 90 % нормально проросли — сначала появились зеленые ниточки протонемы, потом типичные моховые листочки. Под микроскопом клетки выглядели целыми, хлоропласты зеленые, фотосинтез работал на уровне обычного земного мха. Уровень хлорофилла почти не упал.
«Мы ожидали, что почти все споры погибнут, — признается Томомити Фудзита. — Вместо этого многие сохранили жизнеспособность и выросли в совершенно нормальные растения. Такого никто из нас не ожидал».
Почему это важно для будущего космоса
Первое, что теперь точно известно: споры растений могут пережить межпланетный перелет без герметичных контейнеров. Это прямой намек на то, что жизнь могла прилететь на Землю с Марса или наоборот миллиарды лет назад.
Второе, что мох можно использовать как первопроходца для озеленения Луны и Марса. Он не требует почвы, растет на голом реголите, переносит засуху и холод, выделяет кислород и удерживает влагу. Если он выдержал открытый космос, то под куполом на Луне ему будет вообще курорт.
Третье — эксперимент показал, что радиация в открытом космосе не так страшна для простейших растений, как думали. Это дает надежду на создание закрытых биосфер для длительных миссий.
Фудзита уже готовит новый полет — на этот раз споры проведут в космосе два-три года. Параллельно идет анализ ДНК: насколько сильно радиация повредила геном и как мох это починил. Если повреждений окажется мало, следующий шаг — отправить мох на лунную орбиту или даже на саму Луну в рамках миссии Artemis.
«Это мощное напоминание о том, что жизнь гораздо более устойчива, чем мы часто себе представляем», — говорит Фудзита.
Обычный мох, который мы каждый день видим под ногами в лесу, только что доказал, что готов стать первым настоящим растением на другой планете.
