Исследование способности растений выживать за пределами Земли постепенно становится одним из ключевых направлений космической биологии. В центре внимания — споры мха Physcomitrella patens, которые не только выдержали девять месяцев на внешней стороне Международной космической станции, но и сохранили способность к прорастанию после возвращения на Землю. Результат удивил даже тех, кто давно изучает выносливость примитивных растений.
Мхи давно считаются одними из самых живучих представителей флоры. Они появляются на пустынных участках, формируют первые почвенные слои и выдерживают условия, несовместимые с жизнью большинства растений. Поэтому неудивительно, что именно их учёные выбирают для проверки биологических пределов — как на Земле, так и в космосе.
Споры мха отличаются простой структурой, низкой потребностью в ресурсах, способностью впадать в состояние покоя и переносить экстремальные нагрузки. Это делает их кандидатами для будущих биотехнологических систем в миссиях на Луну, Марс или астероиды.
Исследователи поместили споры Physcomitrella patens в небольшие контейнеры и закрепили на внешней поверхности станции. Часть образцов была защищена специальными фильтрами, часть — открыта ультрафиолетовому излучению и космическому вакууму. В течение девяти месяцев споры переживали:
резкие перепады температур;
радиационное воздействие;
полное отсутствие воздуха;
глубокую заморозку;
ультрафиолет интенсивности, недоступной на поверхности Земли.
После возвращения на Землю образцы аккуратно регидрировали, поместили в благоприятную среду и проверили жизнеспособность.
Результаты оказались неожиданно оптимистичными: практически все споры сохранили способность к прорастанию. Даже образцы, подвергавшиеся сильному ультрафиолету, показали 86% всхожести — не намного меньше, чем контрольная группа на Земле (97%).
Единственным заметным изменением стала деградация хлорофилла — ожидаемое последствие длительного воздействия радиации и ультрафиолета.
Учёные отмечают: подобная устойчивость спор означает, что мхи могли бы участвовать в будущих экосистемах для космических миссий. Они могут регулировать влажность, очищать воздух, участвовать в создании почвы для культурных растений — и всё это при минимальных требованиях.
Если мхи смогут расти в условиях иных планет, они могут стать частью:
биосфер для лунных и марсианских баз;
замкнутых систем жизнеобеспечения;
биофильтров воздуха и воды;
экспериментов по формированию первой почвы;
биологических щитов от радиации.
Экологичность, неприхотливость и способность быстро развиваться делают мхи естественным инструментом для первых этапов терраформирования.
Несмотря на впечатляющие результаты, исследователи подчёркивают: выживание спор — лишь один из этапов. До сих пор неизвестно:
смогут ли мхи полноценно расти в пониженной гравитации;
как они поведут себя в атмосферах, отличных от земной;
справится ли их фотосинтез с низким солнечным светом на Марсе;
выдержат ли они долгие межпланетные путешествия вне защиты корабля.
Следующие эксперименты должны оценить не только выживание, но и полноценный жизненный цикл растений в космосе.
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Высокая выносливость спор | Неизвестно, смогут ли расти в иных атмосферах |
| Простота культивирования | Реакция на низкую гравитацию до конца не изучена |
| Возможность участвовать в системах жизнеобеспечения | Ультрафиолет разрушает хлорофилл |
| Лёгкость транспортировки | Нужны долгосрочные наблюдения в космосе |
Пока это неизвестно. Хотя споры отлично переживают экстремальные условия, полноценный рост растений в марсианской атмосфере никто ещё не проверял.
Нет. Мхи несъедобны, но могут участвовать в регулировании влажности, выработке кислорода и создании почвы.
Устойчивость спор усиливает гипотезу панспермии, но прямых доказательств переноса жизни между планетами пока нет.
Споры мха выдерживают ультрафиолет в 100 000 Дж/м² — уровень, смертельный для большинства клеток.
Выживаемость после девятимесячной экспозиции в космосе — 86%.
Мох способен переносить заморозку почти до абсолютного нуля и сохранять способность к росту.