Мхи завоёвывают космос. Девять месяцев в открытом космосе им нипочём

Эксперимент, который удивил даже исследователей: мох пережил девять месяцев на открытом космосе за пределами Международной космической станции. Но он не просто выжил — мох полностью сохранил способность к размножению!

Исследование, опубликованное в журнале iScience, описывает эксперимент, который по словам его автора, профессора Тономичи Фуджиты из Университета Хоккайдо, был "поистине поразительным".

Речь идёт о мхе Physcomitrium patens (ползучий земляной мох), весьма популярном модельном организме в ботанике. Его образцы были закреплены снаружи МКС и провели там 283 дня под воздействием условий, в которых обычная земная жизнь просто не выживает.

Что пережил мох в космосе?

Представьте себе самые экстремальные условия: одновременное воздействие вакуума космоса, интенсивного ультрафиолетового излучения, космических лучей и экстремальных перепадов температуры. Днём может быть +120°C на солнечной стороне, а ночь — минус 160°C. При всём этом нет атмосферы, нет защиты, нет возможности спрятаться. Для любого живого организма это — ужаснейшая пытка. Но не для Physcomitrium patens.

Когда образцы мха вернулись на Землю после этого космического марафона, результаты потрясли исследователей: более 80% спор выжили и были способны прорастать. Это означает, что мох не просто пережил — он сохранил свою биологическую функциональность.

Как же справляется этот мох?

Перед отправкой в космос учёные решили поиграть в детективов. Они опытным путём смоделировали условия космоса прямо в земных лабораториях: подвергли мох воздействию экстремального холода, жара, вакуума и УФ-излучения. Результаты показали кое-что очень интересное: не все части мха оказались одинаково устойчивыми.

Молодые растения? Погибли быстро. Вегетативные клетки? Тоже не пережили. Но спорофиты (особые структуры со спорами) были неубиваемы. Именно эти структуры обладают особой защитой: клеточные стенки содержат специальные вещества, которые действуют как естественный "солнцезащитный крем" — спорополленин и другие меланины. Эти же соединения помогают мху выживать в экстремальных условиях на Земле — под озоновой дырой в Антарктиде.

Потенциал предсказаний: 15 лет в космосе!

После анализа повреждений спор после их возвращения на Землю, исследователи построили математическую модель и выдвинули предположение, поистине захватывающее: споры мха могли бы выжить в космосе вплоть до 5600 дней, то есть примерно 15 лет! Это дольше, чем остаются функциональными большинство спутников.

Правда, сами учёные подчёркивают, что это — грубая оценка, и нужны дополнительные данные для более точных прогнозов. Но даже эта цифра даёт пищу для размышления.

Зачем нам мхи в космосе?

Вы можете спросить: а какой практический смысл в том, чтобы отправлять мхи в космос? На самом деле, смысла очень даже много!

Для космонавтики: Мхи — это древнейшие наземные растения, появившиеся на Земле около 450 миллионов лет назад. Они эволюционировали до того, как сформировался озоновый слой, и потому обладают встроенной защитой от излучения. Они маленькие, лёгкие, требуют мало ресурсов, а их спорам можно легко хранить и транспортировать.

Для колонизации других планет: Если человечество отправится на Луну или Марс для постоянного проживания, именно мхи могут стать пионерами новых экосистем. Они способны:
- Производить кислород в условиях низкого света
- Способствовать развитию почвы на чужих планетах
- Создавать основу для более сложных растений
- Обеспечивать источник пищи для будущих колонистов

Для подземных экосистем: Мхи могут расти в полной темноте и выживать при минимальном количестве воды — идеально для замкнутых биосистем на космических станциях.

Для генной инженерии: Изучение механизмов устойчивости мха может помочь учёным модифицировать культурные растения, делая их более стойкими к экстремальным условиям климатических изменений на Земле.

Древнейшее растение смотрит в будущее

Это исследование подчеркивает что-то фундаментальное о жизни: жизнь на Земле развивалась в условиях, которые мы считаем адской враждебностью, и именно потому она обладает невероятной устойчивостью. Мхи — это свидетели истории планеты, они выжили в климатических катаклизмах, ледниковых периодах и катастрофических смещениях кислорода в атмосфере.

Теперь они готовы стать послами человечества в космосе. Как заметил профессор Фуджита: "Это открывает новую границу в построении экосистем в среде, такой как Луна и Марс."

Вывод: Скромный земляной мох Physcomitrium patens продемонстрировал, что живые организмы на Земле обладают потенциалом, который мы только начинаем понимать. И когда мы наконец ступим на красную почву Марса или построим первые колонии на Луне, там вероятно смогут расти мхи готовые возделывать новые миры.