Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 217

Jsou naživu! Řasy přežily v kosmickém prostoru

Teplota až –270,15 °C, tlak téměř nula. Ionizující záření. To jsou podmínky v kosmu obklopující ostrůvek zeleného života jménem planeta Země. Ještě nedávno by si nikdo nepomyslel, že by něco živého mohlo v kosmu přežít bez ochrany speciálního kosmického plavidla. Až do loňského roku, kdy se na Zemi vrátily řasy druhu Nostoc a Sphaerocystis, kódové označení CCCryo 101-99, které přežily 530 dní (17 měsíců) na panelu Mezinárodní kosmické stanice (ISS) v otevřeném prostoru.

Fotogalerie (4)
V těchto přihrádkách na vnější straně ISS byly vystaveny po jeden a půl roku kosmickému prostředí nejrůznější organismy od spolupracujících partnerských organizací (© Photo ESA/ROSCOSMOS)

Celý experiment organizoval Fraunhoferův institut buněčné terapie a imunologie v německé Postupimi. Experiment prokázal, že primitivní rostliny dokážou přežít v drsném kosmickém prostředí po mnoho měsíců. Řasy přežily vakuum, přežily extrémní rozdíly teplot a přežily i silné ultrafialové a kosmické záření, které by jinak zničilo veškerý život na Zemi, kdyby ji nechránila atmosféra a magnetosféra. Všechny vzorky kromě jediného experiment přežily. Již během dvou týdnů po svém návratu na Zemi se opět zazelenaly a dál rostly a množily se.

Řasy z Norska a Antarktidy

Experiment byl součástí rozsáhlého projektu BIOMEX (Biology and Mars), který koordinoval Dr. Jean-Pierre de Vera v německém Aerospace Center (DLR) v Berlíně. Do kosmu cestovaly dva druhy řas. Doktor Thomas Leya z Fraunhoferova institutu izoloval zelený kmen řasy CCCryo 101-99 z druhu Sphaerocystis nalezeného na norském ostrově Svalbard a připravil jej společně s cyanobakterií druhu Nostoc (modrozelená řasa CCCryo 231-06) z Antarktidy. CCCryo označuje kulturní sbírku kryofilních řas, tedy takových, které mají speciální adaptační strategie bránící přechlazení a vysušení, což jim umožňuje přežít i za extrémních podmínek.

V nepříznivých podmínkách se řasy Sphaerocystis sbalí do podoby oranžové cysty s tlustými stěnami bohatými na ochranné karotenoidy. Po příchodu dešťů řasy rychle obnoví produkci chlorofylu a opět se stávají zelenými. Po získání vody cysty začínají klíčit a oživnou.

Příprava řas pro experimenty mimo ISS

Dr. Leya stojí v čele pracovní skupiny Extremophile Research & Biobank CCCryo na pobočce Fraunhofer Bioanalytics a Bioprocesses v pobočce v Postupimi. Posledních 18 let skupina zkoumala strategie přežití kryofilních řas, cyanobakterií, mechů, hub a bakterií žijících v polárních oblastech. Již v laboratoři vědci zjistili, že řasy jsou do značné míry odolné k dlouhodobému vysušení, extrémním teplotám nebo UV záření. Podmínky blízké oběžné dráhy Země se však nemohou plně simulovat v laboratořích. „V přípravě na vesmírný experiment na ISS jsme kmeny řas částečně vysušili,“ vysvětluje doktor Leya, „a uvedli do stavu podobného cystě. Byly v klidu, bez potravy, bez rozmnožování.“ Kosmická loď Progress přepravila organismy do vesmíru 23. července 2014 a kapsle Sojuz je vrátila na Zemi. Celkově musely kultury řas vydržet na vnější straně ISS 16 měsíců - fixované na venkovní panel stanice ISS a přikryté pouze transparentním filtrem, který poněkud snižoval radiační dávku. Senzory měřily a zaznamenávaly změny teploty a množství kosmického záření.

Vyšetření DNA řas

Protože silné UV záření může poškodit DNA, studují nyní na Technické univerzitě v Berlíně DNA řas, které absolvovaly kosmický let, aby zjistili, zda byla poškozena, a pokud ano, do jaké míry. Používají také spektroskopické techniky k analýze biomolekul karotenoidů v řasách. Zjištění budou v mnoha ohledech významná - včetně využití pro uvažovanou misi na Mars. Kdyby lidé chtěli vybudovat na Marsu kolonii, museli by si vyrábět na místě potraviny. Řasy produkují kyslík a bílkoviny, což z nich činí dobrý zdroj potravy. Zvláště odolné kmeny by se dokonce mohly pěstovat v povrchových sklenících nebo poloprůhledných stanech.

Jak výsledky využít

Výsledek experimentu dodává určitou váhu „panspermické“ teorii vzniku života na Zemi, tedy že život mohly přinést komety a meteority ze vzdálenějšího kosmického prostoru. Jiná praktická aplikace poznatků se může hodit v potravinářském a kosmetickém průmyslu.

Komponenty z kryofilních řas se mohou stát doplňky výživy nebo ochrany před slunečním zářením. Výrobci kosmetických prostředků možná budou brzy schopni vyrábět UV-ochranné krémy se složkami z těchto řas. Potravinářský průmysl může připravit atraktivní výživové doplňky z řas díky jejich vysokému obsahu omega-3 mastných kyselin, např. kyseliny eikosapentaenové (EPA). Vhodné výrobní metody jsou zatím velmi nákladné, avšak v blízké budoucnosti by se mohly stát komerčně životaschopnými.

Budou následovat další odolné organizmy?

Dr. Leya shromáždil téměř 500 řas a dalších organismů žijících v polárních oblastech a dalších extrémních lokalitách po celém světě. Odborníci se však domnívají, že to je jen zlomek z pravděpodobně existujících více než sto tisíc druhů. To znamená, že máme dobrou šanci najít další takové překvapivě odolné organizmy.

Zdroje:

https://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2017/february/algae-survive-heat--cold-and-cosmic-radiation.html

Andy Coghlan: Algae survive in outer space for over a year. New Scientist, 2017, č. 3113, s. 11

Za fotografie děkujeme Fraunhoferovu Institutu.

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Fyziklání 2020

Dne 14. 2. 2020, tedy ještě před uzavřením škol kvůli koronavirové epidemii, se uskutečnila mezinárodní fyzikální soutěž pro týmy středoškoláků Fyziklání 2020, kterou pořádá skupina vysokoškolských studentů FYKOS (Fyzikální korespondenční seminář).

Krev od vyléčených pacientů se může stát lékem na Covid-19

Tento týden v New Yorku začíná test experimentální terapie současné pandemické nemoci Covid-19, způsobené novým koronavirem. Tento typ terapie je znám již více než 100 let, byl použit v roce 1918 při pandemii tzv. španělské chřipky. Tehdy nebyly k dispozici žádná antivirotika ani očkování.

www.rouskyvsem.cz.

Je období řádícího koronaviru způsobujícího nemoc Covid-19. Podpořme dobrou věc, nic nás to nestojí. V této vypjaté situaci lze na internetu najít spoustu informací. Některé jsou ověřené, jiné typické “fakenews”. A to je problém. Proto se tým stojící za webem rouskyvsem.

Sluncem poháněné vzducholodě

Byly doby, kdy byly vzducholodě považovány za budoucnost létání. Pak upadly v zapomnění, aby se nyní vrátily jako „zelenější“ způsob dopravy. Britská firma Varialift Airships plánuje stavět vzducholodě poháněné sluncem, které by se měly používat v mezinárodní přepravě nákladů.

Amatérská ochranná rouška

V boji proti koronaviru je potřeba velkého množství ochranných roušek a zdravotnických masek. Odborníci vyzývají: „Noste všichni masku, abyste se vyhnuli infekci!“. Rostoucí poptávka způsobila vážný nedostatek masek. Ochranné roušky v lékárnách byly brzy vykoupené, což mezi lidmi vyvolávalo paniku.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail