Nowy gatunek bakterii z Chin może stanowić poważne zagrożenie. Jest ekstremalnie wytrzymały

Bakterie Źródło: Shutterstock Chińska stacja kosmiczna Tiangong ponownie znalazła się w centrum zainteresowania naukowców, tym razem nie z powodu technologii czy rekordów misji, lecz z uwagi na niezwykłego mikroskopijnego mieszkańca.

Naukowcy z Shenzhou Space Biotechnology Group i Beijing Institute of Spacecraft System Engineering ogłosili właśnie odkrycie zupełnie nowego gatunku bakterii, który – jak się okazuje – może dostarczyć cennych informacji na temat przetrwania organizmów w ekstremalnych warunkach kosmicznych.

Wyizolowany mikroorganizm otrzymał nazwę Niallia tiangongensis, co bezpośrednio nawiązuje do jego miejsca odnalezienia. Choć wygląda niepozornie, może odegrać istotną rolę w planowaniu przyszłych misji załogowych, a także w zrozumieniu, w jaki sposób życie mikrobowe adaptuje się do środowiska poza Ziemią.

Groźna bakteria na chińskiej stacji kosmicznej. Przetrwa promieniowanie i stres

Nowy gatunek został odkryty dzięki próbom pobranym z kabiny chińskiej stacji kosmicznej w maju 2023 roku, podczas misji Shenzhou-15. Była to część szerszego projektu badawczego o nazwie „China Space Station Habitation Area Microbiome Programme”, który zakładał monitorowanie i analizę mikrobiomu wewnątrz stacji.

W ramach dwóch głównych badań udało się ustalić, że mikroflora stacji różni się znacząco zarówno składem, jak i funkcjonalnością od tej obserwowanej wcześniej na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). To zaskoczyło naukowców, którzy dotąd zakładali, że hermetyczne i podobne technologicznie środowiska kosmiczne będą kolonizowane przez porównywalne zestawy drobnoustrojów.

Bliski krewny z Ziemi, ale z kosmiczną osobowością

Niallia tiangongensis, według danych genetycznych i funkcjonalnych, najbliżej spokrewniona jest z bakterią Niallia circulans – znaną z życia w glebie pręcikowatą bakterią, dawniej klasyfikowaną jako patogenny Bacillus.

„Nowy gatunek ma wyjątkową zdolność do rozkładania żelatyny jako źródła azotu i węgla, co przydaje się, gdy musi zbudować ochronną warstwę biofilmu, aby zabunkrować się pod nią, gdy warunki stają się nieco trudne” – stwierdzili chińscy badacze w opublikowanej analizie.

Jednak w porównaniu do swoich ziemskich kuzynów N. tiangongensis utraciła zdolność wykorzystywania innych typowych źródeł energii. To pokazuje, jak dynamicznie mikroorganizmy mogą zmieniać swoje strategie przetrwania w reakcji na nowe środowisko – w tym przypadku orbitującą stację kosmiczną.

Zarodniki i biofilmy – mikroskopijna strategia przetrwania

Podobnie jak inne bakterie z rodzaju Bacillus, także i nowy gatunek potrafi przetrwać ekstremalne warunki, tworząc odporne zarodniki. Tego typu struktury chronią najważniejsze komponenty komórki i pozwalają jej przetrwać okresy silnego stresu, m.in. zmienną temperaturę, promieniowanie kosmiczne czy ograniczony dostęp do składników odżywczych.

Co ciekawe, nie ma jeszcze pewności, czy Niallia tiangongensis rozwinęła się już w przestrzeni kosmicznej – ewoluując pod wpływem warunków panujących na Tiangong – czy została przypadkowo przyniesiona ze sobą przez człowieka jako uśpiony zarodnik. Tak czy inaczej, jej obecność wskazuje, że mikroorganizmy są zdolne nie tylko przetrwać, ale również zmieniać się w izolowanych środowiskach poza Ziemią.

Mikrobiom stacji – przyjaciel czy wróg?

Jednym z głównych powodów, dla których badania mikroorganizmów w przestrzeni kosmicznej nabierają tak dużego znaczenia, jest potencjalne zagrożenie dla zdrowia astronautów. Jak podkreślają naukowcy: „Badanie Niallia tiangongensis i podobnych gatunków może być ‘niezbędne’ w ochronie zdrowia astronautów i funkcjonalności statku kosmicznego podczas długich misji”.

Ziemski krewny nowego gatunku – Niallia circulans – może wywoływać posocznicę u pacjentów z obniżoną odpornością. Nie jest więc wykluczone, że jego kosmiczny odpowiednik również może stwarzać zagrożenie, szczególnie podczas długoterminowych misji, gdzie medyczna interwencja jest znacznie ograniczona.

Mikroskopijni intruzi w sterylnych warunkach

Zjawisko kolonizacji przez mikroorganizmy środowisk, które teoretycznie powinny być sterylne, nie jest nowe. Jak wykazały badania przeprowadzone przez NASA w tzw. „czystych pomieszczeniach” przygotowujących misję Mars Phoenix, odkryto tam dziesiątki szczepów bakterii należących do 26 nowych gatunków.

Co więcej, według analizy tych szczepów, „ich niesamowita zdolność do przetrwania w warunkach, które zakładalibyśmy jako sterylne środowisko, sprowadza się do genów związanych z naprawą DNA i odpornością na poziomy substancji, które inne mikroby uznałyby za toksyczne”.

To pokazuje, że bakterie potrafią nie tylko przetrwać, ale również adaptować się do warunków uważanych przez człowieka za zabójcze. W kontekście stacji kosmicznych i przyszłych misji na Księżyc czy Marsa może to stanowić poważne wyzwanie dla utrzymania higieny i bezpieczeństwa biologicznego.