空间站的霉菌在高剂量的电离辐射中存活下来

2020-10-26 84霉菌

国际空间站和所有人类在太空中的栖息地一样,有一个令人烦恼的霉菌问题。国际空间站的宇航员每周都要花几个小时清理空间站的内壁,以防止霉菌成为健康问题。

这里介绍的新研究发现,空间站的霉菌在高剂量的电离辐射中存活下来。

空间站的霉菌在高剂量的电离辐射中存活下来

根据科隆德国航空航天中心(DLR)的微生物学家Marta Cortesão的说法,国际空间站上最常见的两种霉菌,Aspergillus和Pennicillium的孢子在X射线照射下存活,其剂量是杀死人类的200倍,他将于周五在2019年天体生物学科学会议(AbSciCon 2019)上发表新的研究。

Pennicillium和Aspergillus物种通常并不有害,但大量吸入它们的孢子会使免疫系统较弱的人患病。霉菌孢子可以抵御极端温度、紫外线、化学物质和干燥条件。这种弹性使它们很难被杀死。

"我们现在知道[真菌孢子]对辐射的抵抗力比我们想象的要强得多,以至于我们在清洁航天器内外时需要考虑到它们,"Cortesao说。"如果我们计划进行长时间的任务,我们可以计划带着这些霉菌孢子,因为可能它们会在太空旅行中幸存下来。"

新的研究还表明,旨在防止来访的航天器用来自地球的微生物污染太阳系的其他行星和卫星的行星保护协议可能需要考虑真菌孢子更严重的威胁。

研究意义

但真菌并不全是坏东西。Cortesão调查了真菌物种在太空条件下的生长能力,目的是利用这些微生物作为生物工厂,生产人们在漫长的太空航行中可能需要的材料。与细菌相比,真菌与人类的基因关系更为密切。它们的细胞具有复杂的内部结构,就像我们的细胞一样,具有构建聚合物、食物、维生素和其他有用分子所需的细胞设备,宇航员在地球以外的长期旅行中可能需要。

"霉菌可以用来生产重要的东西,抗生素和维生素等化合物。它不仅是坏的,是人类的病原体和食物的破坏者,它还可以用来生产抗生素或其他长期任务所需的东西,"Cortesão说。

Cortesão在实验室里模拟了空间辐射,用X射线、重离子和一种不会到达地球表面但存在于太空中的高频紫外线的电离辐射打击真菌孢子。电离辐射会破坏细胞的DNA和其他重要的细胞基础设施,从而杀死细胞。地球的磁场保护低地球轨道上的航天器,如国际空间站,免受行星际空间的重辐射。但前往月球或火星的航天器会暴露在其中。

孢子在高达1000灰的X射线、500灰的重离子和高达3000焦耳/米平方的紫外线照射下幸存下来。灰度是电离辐射吸收剂量的量度,即每公斤组织吸收的辐射能量的焦耳数。五灰足以使人死亡。半灰是辐射病的门槛。

空间站的霉菌在高剂量的电离辐射中存活下来,,180天的火星航行预计将使航天器及其乘客受到约0.7灰的累积剂量。预计曲霉菌孢子将很容易在这种轰击下存活。新的研究没有涉及它们在太空中承受辐射、真空、寒冷和低重力组合的能力。旨在测试真菌在微重力下生长的实验将于2019年底启动。

引用

American Geophysical Union. "Space station mold survives high doses of ionizing radiation: New research presented at the 2019 Astrobiology Science Conference in Bellevue, Wa.." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 June 2019. www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190627121252.htm.

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