Bakterien im Weltraum

Bakterien im Weltraum

Aus Gründen, die noch nicht gut verstanden werden, vermehren sich Bakterien in der Schwerelosigkeit. Ein potenzielles Katastrophenrezept für Menschen, die für längere Zeit im Weltraum stationiert sind, wirft die Liebe von Bakterien zu low-g auch eine faszinierende Frage auf: Warum fühlen sie sich dort so wohl?

Gedeihen

Vor einigen Jahren bemerkten Astronauten das:

Virulente Bakterien wie E. coli und Salmonellen können in der Mikrogravitation stärker und schneller wachsen. Wenn sie genügend Zeit haben, können sie Biofilme bilden, schleimige Matten von Bakterien, die gegen antimikrobielle Mittel hochresistent sind.

Es war so schlimm geworden, dass "die russische Raumstation Mir im Laufe der Jahre offensichtlich mit Biofilmen überzogen wurde."

Um das Problem besser zu verstehen, schickten Wissenschaftler Proben von Pseudomonas aeruginosa im Space Shuttle Atlantis in den Jahren 2010 und 2011, und ihre Ergebnisse waren beunruhigend:

Die 3D-Communities von. . . Biofilme. . . An Bord des Space Shuttles befanden sich mehr lebende Zellen, waren dicker und hatten mehr Biomasse als. . . [diejenigen] gewachsen in normaler Schwerkraft auf der Erde. . . . Die Weltraumbakterien wuchsen auch in einer "Säulen-und-Überdachung" -Struktur, die auf der Erde noch nie beobachtet wurde.

Überleben

Obwohl sie unter bestimmten rauen Bedingungen nicht gedeihen können, können bestimmte Mikroben im Weltraum nur mit dem geringsten Schutz überleben.

1970 holten die Astronauten von Apollo 12 eine Kamera ab (auf die ein Techniker vor dem Laden geklickt hatte), die drei Jahre zuvor auf der Mondoberfläche von einer Mondsonde zurückgelassen worden war. Als es untersucht wurde, lebten die Bakterien. Laut Apollo 12-Astronaut Pete Conrad:

Ich habe immer gedacht, dass das Wichtigste, was wir je gefunden haben. . . Mond war das kleine Bakterium, das zurückkam und lebte, und niemand hat jemals etwas darüber gesagt.

In einem Experiment des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt haben Bakterien kürzlich gezeigt, dass sie zwei Wochen im Weltraum überlebt haben, während sie nur in Ton, Stein, Boden und Meteoriten geschützt sind.

In der Tat eine andere Studie:

Es zeigte sich, dass bakterielle Sporen die extremen Bedingungen des Weltraums sechs Jahre lang überleben könnten, wenn sie vor extraterrestrischer UV-Strahlung der Sonne geschützt würden.

Erstaunlicherweise benötigen manche Bakterienstämme dies nicht einmal. Deinococcus radiodurans Es hat sich gezeigt, dass es „tausendmal mehr Strahlung aushält, als eine Person kann:“

Hohe Strahlungsdosen zerstören das D. radiodurans-Genom, aber der Organismus bringt die Fragmente wieder zusammen, manchmal innerhalb weniger Stunden. Das reparierte Genom scheint so gut wie neu zu sein.

Menschen im Weltall

Im Gegensatz zu Bakterien, die gedeihen, wenn eine erdähnliche Atmosphäre mit Mikrogravitation kombiniert wird, schmachtet der Mensch.

Die NASA weiß seit den Apollo-Missionen (1963-1972), dass das Immunsystem der Astronauten durch die Raumfahrt geschwächt wurde:

15 der 29 Apollo-Astronauten berichteten von einer bakteriellen oder viralen Infektion während einer Mission, unmittelbar nach oder innerhalb einer Woche nach der Landung auf der Erde.

Eine Ursache kann die Exposition gegenüber Sonnenpartikel-Ereignisstrahlung (SPE) sein, die im Gastrointestinaltrakt der Astronauten nachweislich eine „beeinträchtigte Eindämmung kolonisierender Bakterien und eine damit verbundene Immunaktivierung“ auslösen kann.

Darüber hinaus wurde in einer Studie aus dem Jahr 2005 festgestellt, dass fast 100 Gene, die für das menschliche Immunsystem von entscheidender Bedeutung sind, entweder nicht induziert oder signifikant inhibiert werden, wenn sie einer schwerelosen Umgebung ausgesetzt werden.

Dies wurde durch eine Studie aus dem Jahr 2011 an Bord der Shuttle Atlantis bestätigt.

Astronauten regelmäßig. . . infizierte Zellen mit Bakterien infizieren, die eine schwere Infektion verursachen können, die dazu führt, dass das Immunsystem die körpereigenen Organe und Gewebe angreift.

Die Wissenschaftler verglichen diese Zellen mit ähnlich missbrauchten hier auf der Erde.

Gene, die an der Immunantwort auf Krankheitserreger beteiligt sind, wurden in der Schwerelosigkeit im Vergleich zum Boden verändert.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie über die Aufhängung der Hinterbeine und die Exposition von SPE bei Mäusen kamen die Forscher zu folgendem Schluss:

Die stark erhöhte Morbidität, die mit der Aufhebung der Hinterbeinhaut und der SPE-Strahlung einhergeht, lässt vermuten, dass Astronauten, die sich über längere Zeit außerhalb des Magnetfelds der Erde aufhalten, ein erhöhtes Risiko für potenziell schwere Infektionen aufgrund der Beeinträchtigung der Immunfunktion haben. 

Panspermia 

Einige argumentieren, dass Bakterien besser auf Mikrogravitation reagieren, weil sie nicht auf der Erde entstanden, sondern hierher ausgewandert waren Milliarden vor Jahren auf Reisen in Meteoriten und Kometen.

Befürworter der Panspermia weisen darauf hin, dass der große Zeitrahmen der Raumfahrt keine Barriere darstellen würde, da Studien darauf hingewiesen haben, dass bestimmte "bakterielle Sporen für bis zu 250 Millionen Jahre lebensfähig bleiben".

In der Tat hat das jüngste Stipendium gezeigt, dass:

Organische Chemie ist im Kosmos überall verbreitet. Der Weltraum ist reich an Kohlenwasserstoffen, Wasser und sogar den für das Leben wesentlichen Aminosäuren. Nukleobasen und Zucker wurden in Meteoren gefunden, die auf die Erde abgestürzt sind.

Darüber hinaus haben Wissenschaftler kürzlich mikroskopisch kleine Organismen in der Erdatmosphäre entdeckt, von denen sie behaupten, dass sie von der Erde stammen.Obwohl Kritiker der Meinung sind, die Mikroben könnten durch natürliche Prozesse wie Vulkanausbrüche und Hurrikane von der Erdoberfläche nach oben geschickt worden sein, sind sich die Gläubigen an winzigen kleinen ET nicht einig:

Es ist allgemein anerkannt, dass ein Partikel der Größe nicht von der Erde auf eine Höhe von beispielsweise 27 km angehoben werden kann. Die einzige bekannte Ausnahme ist ein heftiger Vulkanausbruch, von dem keiner innerhalb von drei Jahren nach der Probennahme stattfand. In Abwesenheit eines Mechanismus, durch den große Partikel wie diese in die Stratosphäre transportiert werden können, können wir nur schließen, dass die biologischen Entitäten aus dem Weltraum stammen.

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