Βρύα στο Διάστημα: Επιβίωσαν 9 μήνες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και συνέχισαν να αναπτύσσονται!
Οι επιστήμονες απέδειξαν ότι τα σπόρια των βρύων μπορούν να επιβιώσουν ένα μακρύ ταξίδι στο διάστημα. Συγκεκριμένα, τα σπόρια πέρασαν εννέα μήνες στο εξωτερικό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ΔΔΣ) πριν επιστρέψουν στον πλανήτη μας, και πάνω από το 80% αυτών ήταν ακόμα ικανά να αναπαραχθούν κατά την άφιξή τους στη Γη.
Η ανακάλυψη βελτιώνει την κατανόησή μας για το πώς τα φυτικά είδη επιβιώνουν σε ακραίες συνθήκες, όπως ανέφεραν οι ερευνητές στα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν την Πέμπτη (20 Νοεμβρίου) στο περιοδικό iScience.
Τα βρύα ευδοκιμούν σε μερικά από τα πιο ακραία περιβάλλοντα στη Γη, από τις κρύες κορυφές των Ιμαλαΐων έως τις ξηρές, καμένες άμμους της Κοιλάδας του Θανάτου. Η ανθεκτικότητα των βρύων σε αντίξοες συνθήκες τα καθιστά ιδανικούς υποψήφιους για επιβίωση στο σκληρό περιβάλλον του εξωτερικού διαστήματος, όπου ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, μεταβαλλόμενη βαρύτητα και υψηλή έκθεση στην ακτινοβολία ωθούν τις μορφές ζωής στα όριά τους.
Προηγούμενα πειράματα έχουν διερευνήσει πώς τα φυτά θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν το διάστημα, αλλά μέχρι στιγμής, έχουν επικεντρωθεί σε μεγαλύτερους οργανισμούς όπως τα βακτήρια ή οι καλλιέργειες. Τώρα, οι ερευνητές έχουν δείξει ότι δείγματα του βρύου Physcomitrium patens (P. Patens) μπορούν όχι μόνο να επιβιώσουν, αλλά και να ευδοκιμήσουν στο διάστημα.
Αρχικά, οι ερευνητές δοκίμασαν τρεις τύπους κυττάρων του P. patens από διάφορα στάδια στον αναπαραγωγικό κύκλο του βρύου. Διαπίστωσαν ότι τα σποριόφυτα – κυτταρικές δομές που περικλείουν τα σπόρια – έδειξαν τη μεγαλύτερη αντοχή στο στρες όταν εκτέθηκαν σε υπεριώδη (UV) ακτινοβολία, ψύξη και θερμότητα.
Δείγματα σποριόφυτων τοποθετήθηκαν στη συνέχεια έξω από τον ΔΔΣ σε μια ειδική εγκατάσταση έκθεσης που συνδέεται με τη μονάδα Kibo της Ιαπωνίας, όπου τα δείγματα έζησαν για περίπου εννέα μήνες το 2022. Μετά από αυτό το χρονικό διάστημα, τα δείγματα επιστράφηκαν στη Γη.
“Παραδόξως, πάνω από το 80% των σπόρων επέζησαν και πολλοί φύτρωσαν κανονικά”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Tomomichi Fujita, καθηγητής φυτικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Hokkaido στην Ιαπωνία, στο Live Science σε ένα email. Από αυτή τη μελέτη, ο Fujita και η ομάδα του ανέπτυξαν ένα μοντέλο που υποδηλώνει ότι τα σπόρια βρύων θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να επιβιώσουν έως και 5.600 ημέρες στο διάστημα, ή περίπου 15 χρόνια.
Πίσω στη Γη, η ομάδα διαπίστωσε ότι οι περισσότερες από τις συνθήκες — συμπεριλαμβανομένου του κενού του διαστήματος, της μικροβαρύτητας και των ακραίων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας — είχαν περιορισμένο αντίκτυπο στους σπόρους βρύων. Ωστόσο, τα δείγματα που εκτέθηκαν στο φως, ιδιαίτερα στα υψηλής ενέργειας μήκη κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας, τα πήγαν λιγότερο καλά. Τα επίπεδα χρωστικών που χρησιμοποιούνται από τα βρύα για τη φωτοσύνθεση, όπως η χλωροφύλλη α, μειώθηκαν σημαντικά ως αποτέλεσμα της ζημιάς από το φως, γεγονός που επηρέασε την μεταγενέστερη ανάπτυξη των βρύων.
Ακόμα κι αν ορισμένα δείγματα βρύων αντιμετώπισαν ζημιές από τις συνθήκες του εξωτερικού διαστήματος, το P. patens τα πήγε πολύ καλύτερα από άλλα είδη φυτών που έχουν δοκιμαστεί στο παρελθόν υπό παρόμοιες συνθήκες. Ο Fujita πιστεύει ότι το προστατευτικό, σπογγώδες περίβλημα που περιβάλλει τους σπόρους μπορεί να βοηθήσει στην άμυνα κατά του υπεριώδους φωτός και της αφυδάτωσης.
“Αυτός ο προστατευτικός ρόλος μπορεί να έχει εξελιχθεί νωρίς στην ιστορία των χερσαίων φυτών για να βοηθήσει τα βρύα να αποικίσουν χερσαίους οικοτόπους”, είπε.
Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια άσκηση δοκιμών των ορίων ενός μεμονωμένου είδους, η “επιτυχία των σπόρων στο διάστημα θα μπορούσε να προσφέρει ένα βιολογικό σκαλοπάτι για την οικοδόμηση οικοσυστημάτων πέρα από τον πλανήτη μας”, είπε ο Fujita. Στο μέλλον, ελπίζει να δοκιμάσει και άλλα είδη και να κατανοήσει καλύτερα πώς αυτά τα ανθεκτικά κύτταρα επιβιώνουν σε τόσο αγχωτικές συνθήκες.