لسنوات ، كان العلماء يجرون دراسات على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) لتحديد آثار العيش في الفضاء على البشر والكائنات الحية الدقيقة. بالإضافة إلى المستويات العالية من الإشعاع ، هناك أيضًا مخاوف من أن التعرض طويل المدى للجاذبية الصغرى يمكن أن يسبب طفرات جينية. فهم هذه ، والخروج بتدابير مضادة ، أمر ضروري إذا أرادت البشرية أن تصبح نوعًا يرتاد الفضاء بالفعل.
ومن المثير للاهتمام أن فريقًا من الباحثين من جامعة نورث وسترن أجروا مؤخرًا دراسة عن البكتيريا تم الاحتفاظ بها على متن محطة الفضاء الدولية. على عكس ما يشتبه به الكثيرون ، لم تتحول البكتيريا إلى سلالة فائقة مقاومة للأدوية ، ولكنها تحولت بدلاً من ذلك للتكيف مع بيئتها. يمكن أن تكون هذه النتائج حيوية عندما يتعلق الأمر بفهم كيف ستتكيف الكائنات الحية مع بيئة الفضاء المجهدة.
ظهرت الدراسة التي تصف نتائج الفريق مؤخرًا في mSystemsمجلة علمية نشرتها الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة. وقادت الدراسة إيريكا هارتمان ، الأستاذ المساعد بقسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة NWU ، وتضمنت العديد من خريجي DCEE والباحثين بعد الدكتوراه وسارة كاسترو والاس من مركز ناسا جونسون للفضاء.
تعد مثل هذه الدراسات ضرورية للبعثات المخطط لها في المستقبل القريب ، والتي تشمل خطط وكالة ناسا للبعثات المتجددة إلى سطح القمر ومهمتها المقترحة لطاقم المريخ. علاوة على ذلك ، تخطط الصين وروسيا والهند أيضًا لإرسال رواد فضاء إلى القمر في العقود القادمة. كما أوضح البروفيسور هارتمان في بيان صحفي لـ NWU:
"كان هناك الكثير من التكهنات حول الإشعاع والجاذبية الصغرى ونقص التهوية وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا. هذه ظروف مرهقة وقاسية. هل تختار البيئة للبقعة الخارقة لأن لها ميزة؟ الجواب على ما يبدو لا.'"
من أجل دراستهم ، استشارت هارتمان وزملاؤها بيانات من المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (NCBI) ، الذي يحتفظ بمعلومات أرشيفية عن تجارب الميكروبات التي أجريت على متن محطة الفضاء الدولية. على وجه التحديد ، قاموا بتقييم كيفية نمو سلالات البكتيريا Staphylococcus aureus و Bacillus cereus في الفضاء.
تم العثور على الأول على جلد الإنسان ويحتوي على سلالة MRSA المقاومة للأدوية ، مما يجعلها مسؤولة عن العديد من الالتهابات التي يصعب علاجها في البشر. تعيش الأخيرة في التربة ولها آثار قليلة على صحة الإنسان ، لكنها لا تزال تقدم معلومات قيمة حول كيفية نمو الميكروبات الأرضية عند إزالتها من منطقة الراحة الخاصة بها وتعرضها لظروف الفضاء غير المألوفة.
قال هارتمان: "البكتيريا التي تعيش على الجلد سعيدة للغاية هناك". "بشرتك دافئة وتحتوي على بعض الزيوت والمواد الكيميائية العضوية التي تحبها البكتيريا. عندما تسقط تلك البكتيريا ، يجدون أنفسهم يعيشون في بيئة مختلفة تمامًا. سطح المبنى بارد وقاحل ، وهو أمر مرهق للغاية لبعض البكتيريا ".
عندما قارن الفريق كيف نمت هذه السلالات على متن محطة الفضاء الدولية بكيفية نمو نفس السلالات على الأرض. ما وجدوه هو أن البكتيريا التي تعيش في محطة الفضاء الدولية تحورت من أجل التكيف مع الظروف المحلية ، واختيار الجينات المفيدة لتكون قادرة على الاستمرار في التغذية والنمو والعمل في الجاذبية الصغرى وعند التعرض لمستويات أعلى من الإشعاع.
أشار ريان بلوستاين ، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر هارتمان والذي كان أول مؤلف للدراسة ، إلى أن هذه كانت نتيجة مفاجئة. وقال "بناء على التحليل الجينومي ، يبدو أن البكتيريا تتكيف مع الحياة - لا تتطور لتسبب المرض". "لم نر أي شيء خاص حول مقاومة المضادات الحيوية أو الفوعة في بكتيريا المحطة الفضائية."
هذه بالتأكيد أخبار جيدة لرواد الفضاء في المستقبل ، ناهيك عن الأشخاص الذين يأملون في المشاركة في صناعة السياحة الفضائية المزدهرة يومًا ما. في كلتا الحالتين ، يضطر الطاقم للعيش والعمل وتمرير الوقت بشكل عام في كبسولات أو وحدات صغيرة حيث لا توجد تهوية ويدور الهواء لفترات طويلة من الزمن.
نظرًا للمخاطر الصحية ، فإن معرفة أن البكتيريا الأرضية لن تتحول إلى جراثيم فائقة تكون أكثر مقاومة للمضادات الحيوية أمرًا مؤكدًا. بالطبع ، شددت هارتمان وزملاؤها أيضًا على أن هذه الدراسة لا تعني أن الجراثيم لا يمكن أن تتكاثر بمجرد دخولها في مركبة فضائية أو على متن محطة فضائية:
"في كل مكان تذهب إليه ، تحضر الميكروبات الخاصة بك معك. رواد الفضاء هم أصحاء للغاية. ولكن بينما نتحدث عن توسيع رحلة الفضاء إلى السياح الذين لا يستوفون بالضرورة معايير رواد الفضاء ، لا نعرف ما سيحدث. لا يمكننا القول أنه إذا وضعت شخصًا مصابًا بعدوى في فقاعة مغلقة في الفضاء فلن تنتقل إلى أشخاص آخرين. إنه مثل عندما يسعل شخص ما على متن طائرة ، ويمرض الجميع ".
كما هو الحال دائمًا ، يشكل استكشاف الفضاء العديد من المخاطر ، كما يمثل احتمال إرسال رواد فضاء في رحلات أطول أو السياح إلى الفضاء العديد من التحديات. لحسن الحظ ، لدينا عقود من الأبحاث يمكن الاعتماد عليها والكثير من التجارب المتطورة لمساعدتنا في الحصول على معلومات قبل حلول ذلك اليوم.
تم إجراء هذه الدراسة بفضل الدعم المقدم من صندوق القيادة Searle والمعاهد الوطنية للصحة (NIH).
