В космосі виявили бактерії, що допоможуть вирощувати рослини

Дослідники, що працюють з NASA, описали відкриття на борту МКС чотирьох штамів бактерій, один з яких належить до сімейства Methylobacteriaceae, а три інші раніше не були виявлені. Ці мікроорганізми дозволять вирощувати рослини в найменш сприятливих для цього місцях. Так, космічна станція може стати випробувальним стендом для дослідження мікроорганізмів.

У той час як один штам був ідентифікований як Methylorubrum rhodesianum, інші три раніше не були виявлені і відносяться до нового виду, розповіли автори роботи. Відомо, всі чотири штами належать до сімейства бактерій, виявлених в грунті і прісній воді. Вони беруть участь у фіксації азоту, зростанні рослин і можуть допомогти зупинити патогенні мікроорганізми рослин.

Паличкоподібні рухливі бактерії отримали позначення IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 і IIF4SW-B5, генетичний аналіз показав, що вони тісно пов’язані з Methylobacterium indicum. Ці живі мікроорганізми з’явилися на МКС через те, що астронавти, які живуть на космічній станції, роками вирощують невелику кількість їжі. Тому не дивно, що вчені виявили на борту мікроби, пов’язані з рослинами.

Коментуючи відкриття, доктор Кастурі Венкатесваран і доктор Нітін Кумар Сінгх з Лабораторії реактивного руху NASA говорять, що ці штами можуть бути «біотехнологічно корисними генетичними детермінантами» для вирощування сільськогосподарських культур, зокрема в космосі. Команда запропонувала назвати новий вид Methylobacterium ajmalii на честь відомого індійського дослідника біорізноманіття доктора Аджмал Хана.

Однак необхідні подальші біологічні експерименти, щоб довести, що відкриття дійсно може змінити правила гри в космічному сільському господарстві.

«Щоб вирощувати рослини в екстремальних місцях, де ресурси мінімальні, необхідна популяція нових мікробів, які сприяють зростанню рослин в стресових умовах», — заявили вони.

Дослідники виявили, що один із штамів — IF7SW-B2T — має багатообіцяючі гени, що беруть участь в зростанні рослин, в тому числі ген ферменту, необхідного для цитокинина, який сприяє поділу клітин в коренях і пагонах.

За словами Венкатесварана і Сінгха, в зв’язку з тим, що в майбутньому NASA буде намагатися доставити людей на поверхню Марса і, можливо, за його межі. Національна дослідницька рада США рекомендує космічному агентству використовувати МКС в якості «випробувального стенду для дослідження мікроорганізмів».

«Оскільки наша група має досвід вирощування мікроорганізмів з екстремальних ніш, програма NASA з космічної біології поставила перед нами завдання обстежити МКС на предмет наявності та стійкості мікроорганізмів», — додають вони.

Кінцева мета полягає в тому, щоб знайти нові нові штами з використанням обладнання молекулярної біології, розробленого і продемонстрованого для МКС.

«Замість того, щоб доставляти зразки на Землю для аналізу, нам потрібна інтегрована система мікробного моніторингу, яка збирає, обробляє і аналізує зразки в космосі з використанням молекулярних технологій», — сказав Сінгх.

Стратосфера, другий основний шар атмосфери Землі, розташований над озоновим шаром, має умови, які дуже нагадують Червону планету, і є ідеальним місцем для відправки зразків, щоб з’ясувати, чи виживуть вони на Марсі.

В результаті експерименту з’ясувалося, що деякі мікроорганізми можуть жити на поверхні Марса, нехай і обмежений час. Але дослідники виявили, що спори можуть бути відроджені після того, як повернуться додому.

Повітряна куля NASA доставила контейнер в стратосферу, де зразки були піддані марсіанським умовам і піддавалися УФ-випромінюванню в тисячу разів більшому, ніж рівні, що викликають сонячний опік. Спори Aspergillus niger пережили подорож.