Детеныши кальмаров и тихоходок отправляются в космос

27 мая 15:27NK

«Водяные медведи» и детеныши кальмаров отправятся автостопом в космос.

Эти животные присоединятся к команде астронавтов на борту Международной космической станции в исследовательских целях.

SpaceX планирует запустить 22-ю миссию по доставке грузов на космическую станцию ​​3 июня. Космический корабль будет нести материалы, проводить научно-исследовательские эксперименты и демонстрации технологий. Он даже загружен новыми солнечными батареями, которые будут установлены астронавтами за пределами космической станции во время выходов в открытый космос в июне.

Около 5000 тихоходок, также известных как водяные медведи и 128 маленьких светящихся в темноте кальмаров бобтейлов будут среди ценного груза, направляющегося на станцию. Оба будут там участвовать в экспериментах. Первый - посмотреть, как водные медведи переносят окружающую среду. Исследователи также хотят знать, влияет ли отсутствие гравитации на симбиотические отношения между кальмарами и полезными микробами.

Другие эксперименты, проводимые на станции, включают портативное ультразвуковое исследование, дистанционное управление роботизированными руками с использованием виртуальной реальности, анализ образования камней в почках в космосе, изучение микробиома полости рта (который находится во рту) и производство более устойчивого к стрессу хлопка.

Ежедневно на космической станции проводятся сотни научных экспериментов; в конце концов, это орбитальная лаборатория. Астронавты наблюдают за этими экспериментами и сообщают о своих наблюдениях исследователям на Земле. Исследование помогает нам лучше понять жизнь в условиях невесомости, а также обнаружить преимущества, которые можно применить на Земле.

Водные медведи в космосе

Под микроскопом крошечные тихоходки выглядят как водяные медведи. Хотя тихоходки обычно встречаются в воде и иногда выступают в роли заклятого врага в «Человеке-муравье и осе», тихоходки известны своей способностью выживать и даже процветать в самых экстремальных условиях.

«Тихоходки - это группа микроскопических животных, которые известны своей способностью выдерживать ряд экстремальных стрессов», - сказал Томас Бутби, доцент молекулярной биологии Университета Вайоминга и главный исследователь эксперимента с тихоходками Cell Science-04.

"Тихоходки могут выжить после высыхания, замораживания и нагрева до температуры, превышающей точку кипения воды. Они могут пережить в тысячи раз больше радиации, чем мы».

Они могут переносить эти крайности лучше, чем большинство форм жизни, а что может быть экстремальнее космоса? Тихоходки не впервые отправляются в космос - и могут быть даже некоторые из них на Луне после того, как миссия, несущая их, врезалась в ее поверхность.

«Было показано, что они выживают и размножаются во время космических полетов и даже могут пережить длительное пребывание в космическом вакууме», - сказал Бутби.

Ученые смогли секвенировать геном тихоходок, чтобы на самом деле измерить, как на этих микроскопических животных влияют различные условия окружающей среды, на основе экспрессии их генов.

Эксперимент Бутби призван увидеть, как тихоходки адаптируются к жизни на низкой околоземной орбите, что может привести к лучшему пониманию стрессовых факторов, с которыми люди сталкиваются в космосе. Исследование включает изучение молекулярной биологии водных медведей как в краткосрочной перспективе, например, водяных медведей, которые живут на станции в течение семи дней, чтобы увидеть их немедленную адаптацию, так и в долгосрочной перспективе. Эти водные медведи из разных поколений могут помочь ученым понять генетику, лежащую в основе адаптации и выживания в крайне стрессовой среде.

Несмотря на то, что космическая станция обеспечивает большую защиту, чем существующие в глубоком космосе, эксперименты на людях и животных на борту подвергаются меньшей гравитации и повышенному радиационному воздействию.

«Понимание того, как защитить астронавтов и другие организмы от этих стрессов, будет иметь важное значение для обеспечения безопасного и продуктивного длительного пребывания в космосе», - сказал Бутби.

Тихоходки прибудут на станцию ​​в замороженном неодушевленном состоянии, затем будут разморожены, оживлены и выращены в специальной системе биокультуры.

Краткосрочные и долгосрочные результаты исследования должны позволить исследователям наблюдать, какие гены включаются, чтобы помочь тихоходкам выжить.

Например, если исследователи определят, что тихоходки вырабатывают много антиоксидантов, чтобы помочь бороться с уровнем радиации, который они испытывают, это может сказать исследователям, что астронавтам необходимо придерживаться диеты, более богатой антиоксидантами.

«В конечном итоге эта информация даст нам представление о том, как один из самых выносливых организмов на Земле может выжить в суровых условиях космического полета», - сказал Бутби. «И мы надеемся, что эти открытия предоставят возможности для разработки контрмер или методов лечения, которые помогут защитить астронавтов во время длительных космических полетов».

Небесный умами

Астронавты вот-вот испытают немного умами в космосе, но не в том виде, в каком они могут попробовать.

Эксперимент UMAMI означает «Понимание микрогравитации при взаимодействии животных с микробами», и Джейми Фостер, профессор кафедры микробиологии и клеточных исследований Университета Флориды. Она хочет увидеть, как здоровые полезные микробы общаются с тканями животных в космосе.

«Животные, люди, полагаются на микробы в поддержании здоровья пищеварительной и иммунной системы», - сказала Фостер. «Мы не до конца понимаем, как космический полет влияет на эти полезные взаимодействия. В эксперименте UMAMI используется светящийся в темноте кальмар бобтейл для решения этих важных проблем в отношении здоровья животных».

Кальмары-бобтейлы, длина которых составляет всего около трех миллиметров, являются идеальной моделью для изучения этого явления по двум причинам. У этих кальмаров есть особый световой орган внутри тела, который может быть заселен различными люминесцентными бактериями. Затем кальмары могут использовать эти бактерии, чтобы светиться в темноте. По словам Фостер, поскольку это один вид бактерий и один тип ткани хозяина, исследователям легко проследить, как разворачивается этот процесс.

У кальмаров также есть иммунная система, которая очень похожа на человеческую.

«Мы можем провести множество параллелей с тем, как иммунная система реагирует на эти полезные микробы в космической среде», - сказал Фостер.

Кальмары рождаются без бактерий, поэтому им приходится получать их из окружающей среды. Люди, проводящие эксперимент, инициируют этот симбиоз, добавляя бактерии к животным и наблюдая за тем, что происходит в течение первых нескольких часов, когда происходит колонизация.

Кальмар будет частью полностью автономного эксперимента, размещенного в чем-то похожем на коробку. Насосы будут добавлять воду или бактерии или откачивать воду, если необходимо.

Ткань кальмаров будет заморожена на станции и позже возвращена на Землю с сохранением молекулярной временной шкалы, на которой гены кальмаров были выключены, как в эксперименте с тихоходками.

Исследователи смогут узнать, изменяет ли космический полет взаимовыгодные отношения между животными и их микробами.

«Когда астронавты исследуют космос, они берут с собой компанию различных видов микробов», - сказала Фостер. «И действительно важно понять, как эти микробы, вместе называемые микробиомом, изменяются в космической среде и как устанавливаются эти отношения».