Дослідники виявили, що спори моху можуть вижити майже рік, перебуваючи у відкритому космосі. Попри інтенсивне ультрафіолетове випромінювання та різкі температурні коливання, більшість спор залишилися життєздатними після повернення на Землю. Їхній захисний покрив діє як природний щит, забезпечуючи стійкість, якої навіть учені не очікували. Результати відкривають нові можливості для використання витривалих рослин у майбутньому позаземному землеробстві. Стійкість моху від Землі до космосу Мохи відомі своєю здатністю виживати в одних із найекстремальніших місць планети — від високогірних районів Гімалаїв до спекотної Долини Смерті, крижаних антарктичних пустель і навіть охолоджуваних поверхонь активних вулканів. Саме ця дивовижна витривалість надихнула дослідників відправити спорофіти моху — репродуктивні структури, що містять спори — у, мабуть, найнепридатніше середовище: відкритий космос. Дослідження, опубліковане сьогодні (20 листопада) в журналі iScience, повідомляє, що понад 80% спор витримали 9 місяців перебування за межами Міжнародної космічної станції (МКС) і повернулися на Землю здатними до розмноження. Це — перший задокументований випадок, коли рання наземна рослина вижила після тривалого прямого впливу космосу. «Більшість живих організмів, включно з людьми, не можуть вижити навіть короткий час у вакуумі космосу, — каже головний автор Томомічі Фуджіта з Хоккайдського університету. — Проте спори моху зберегли життєздатність після дев’яти місяців прямого впливу. Це є вражаючим доказом того, що життя, яке виникло на Землі, має на клітинному рівні вроджені механізми, що дозволяють витримувати космічні умови». Фуджіта вперше замислився над тим, щоб протестувати мох у космосі, під час дослідження еволюції та розвитку рослин. Мохи здавалися винятково здатними колонізувати місця, непридатні для більшості форм життя. «Я почав замислюватися: чи може ця маленька, але дивовижно міцна рослина вижити й у космосі?» Радикальне запитання: чи може мох вижити в космосі? Щоб дослідити це, Фуджіта та його колеги піддали Physcomitrium patens, або мох земний, впливу змодельованих космічних умов: інтенсивного ультрафіолету, різких температурних коливань і тиску, близького до вакууму. Команда порівняла виживання трьох структур моху: протонеми (ювенільного моху), брудівок (спеціальних стовбурових клітин, утворених під час стресу) і спорофітів (структур зі спорами). Метою було визначити, яка форма має найбільшу стійкість у космічних умовах. Перевірка структур моху на витривалість «Ми очікували, що поєднання космічних стрес-факторів — вакууму, космічної радіації, екстремальних температур і мікрогравітації — завдасть набагато більшої шкоди, ніж кожен із них окремо», — каже Фуджіта. Результати показали, що найбільш руйнівним фактором є ультрафіолет. Спорофіти виявилися значно стійкішими за інші форми. Ювенільний мох гинув під дією жорсткого УФ-випромінювання і температурних екстремумів, брудівки демонстрували дещо кращу стійкість. Але спори всередині спорофітів мали приблизно в 1000 разів більшу УФ-стійкість. Вони залишалися життєздатними навіть після тижня при −196°C та після місяця при 55°C. Спорофіти демонструють надзвичайну стійкість Дослідники припускають, що захисна оболонка кожної спори поглинає ультрафіолет і створює фізичний та хімічний захист. Вони вважають, що ця адаптація допомогла раннім бріофітам (групі рослин, до яких належать мохи) перейти з водного середовища на сушу близько 500 млн років тому, дозволивши пережити кілька масових вимирань. Щоб перевірити, чи спрацює цей захист у реальних космічних умовах, команда відправила спорофіти за межі атмосфери. Запуск моху в космос У березні 2022 року сотні спорофітів вирушили на МКС на борту корабля Cygnus NG-17. Астронавти закріпили зразки на зовнішній частині станції, піддавши їх відкритому космосу протягом 283 днів. Зразки повернулися на Землю у січні 2023 року на кораблі SpaceX CRS-16. «Ми очікували майже нульового виживання, але сталося навпаки: більшість спор вижили, — каже Фуджіта. — Ми були щиро вражені винятковою міцністю цих крихітних клітин». Вражаючі результати з МКС Понад 80% спор витримали весь експеримент, і всі, крім 11% цих вижилих, проросли після повернення в лабораторію. Дослідження хлорофілу показало нормальні показники майже всіх пігментів, за винятком 20% зниження хлорофілу a, але це не вплинуло на здоров’я спор. За даними моделювання, спори потенційно могли б вижити до 5600 днів (близько 15 років) у схожих умовах. Це лише попередня оцінка, і для її уточнення необхідні подальші експерименти. Команда сподівається, що відкриття стимулює нові дослідження придатності позаземних ґрунтів для вирощування рослин та розробки сталих позаземних агросистем. Шлях до позаземних екосистем «Врешті-решт ми сподіваємося, що ця робота відкриє новий простір для створення екосистем у позаземних середовищах, таких як Місяць і Марс, — каже Фуджіта. — Сподіваюсь, наше дослідження мохів стане першим кроком у цьому напрямку».