Cell Press tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriQırmızı-qəhvəyi bir sporofit yarpaqlı gametoforun yuxarı mərkəzində görünə bilər. Bu kapsulun içərisində çoxlu sporlar var. Bu kimi yetkin sporofitlər ayrı-ayrılıqda toplanmış və Beynəlxalq Kosmik Stansiyanın (BKS) ekspozisiya obyektində aparılan kosmik ekspozisiya təcrübəsi üçün nümunələr kimi istifadə edilmişdir. Kredit: Tomomichi Fujita

Mamırlar Himalay dağlarının zirvələrindən Ölüm Vadisinin qumlarına, Antarktika tundrasına, aktiv vulkanların lava sahələrinə qədər yer üzündə ən ekstremal mühitlərdə inkişaf edir. Mamırın davamlılığından ilhamlanan tədqiqatçılar mamır sporofitlərini – sporları əhatə edən reproduktiv strukturları – indiyədək ən ekstremal mühitə: kosmosa göndərdilər.

Noyabrın 20-də iScience jurnalında dərc olunmuş onların nəticələri göstərir ki, sporların 80%-dən çoxu Beynəlxalq Kosmik Stansiyadan (BKS) kənarda doqquz ay sağ qalıb və onu yenə də çoxalmağa qadir hala gətirərək, ilk dəfə olaraq erkən quru bitkisinin kosmos elementlərinin uzunmüddətli təsirinə dözə biləcəyini nümayiş etdirir.

Hokkaydo Universitetinin aparıcı müəllifi Tomomiçi Fujita deyir: “İnsanlar da daxil olmaqla, əksər canlı orqanizmlər kosmos vakuumunda qısa müddətə belə yaşaya bilməzlər”. “Lakin, mamır sporları doqquz ay birbaşa məruz qaldıqdan sonra canlılığını qoruyub saxladı. Bu, Yerdə təkamül keçirən həyatın hüceyrə səviyyəsində kosmos şəraitinə dözmək üçün daxili mexanizmlərə malik olduğuna dair təəccüblü sübutlar təqdim edir.”

Kosmos mamırı anlayışı bitkilərin təkamülünü və inkişafını öyrənərkən Fujitaya gəldi. O, mamırın yer üzündəki ən sərt mühitləri belə müstəmləkə etmək qabiliyyətinə heyran oldu. “Mən maraqlanmağa başladım: bu kiçik, lakin olduqca möhkəm bitki kosmosda da sağ qala bilərmi?”

Bunu öyrənmək üçün Fujita komandası, geniş yayılmış torpaq yosunları kimi tanınan, yaxşı öyrənilmiş Physcomitrium patens mamırını yüksək səviyyəli ultrabənövşəyi radiasiya, həddindən artıq yüksək və aşağı temperatur və vakuum şəraiti də daxil olmaqla simulyasiya edilmiş bir kosmik mühitə məruz qoydu.

Onlar mamırdan üç fərqli quruluşu sınaqdan keçirdilər – protenemata və ya yetkinlik yaşına çatmayan mamır; damızlıq hüceyrələr və ya stress şəraitində ortaya çıxan xüsusi kök hüceyrələr ; və sporofitlər və ya kapsullaşdırılmış sporlar – hansının kosmosda sağ qalma şansının ən yaxşı olduğunu tapmaq üçün.Kosmosa məruz qaldıqdan sonra cücərmiş mamır sporları. Kredit: Dr. Chang-hyun Maeng və Maika Kobayashi

Fujita deyir: “Biz gözləyirdik ki, vakuum, kosmik radiasiya , həddindən artıq temperatur dalğalanmaları və mikroqravitasiya da daxil olmaqla, kosmosun birləşmiş stressləri təkbaşına hər hansı bir stressdən daha çox zərər verə bilər”.

Tədqiqatçılar ultrabənövşəyi radiasiyanın sağ qalmaq üçün ən çətin element olduğunu, sporofitlərin isə mamırın üç hissəsindən ən davamlıı olduğunu müəyyən etdilər. Yetkinlik yaşına çatmayan mamırların heç biri yüksək UV səviyyələrində və ya həddindən artıq temperaturda sağ qalmadı. Bala hüceyrələrinin sağ qalma nisbəti daha yüksək idi, lakin qapalı sporlar UV şüalarına ~ 1000 dəfə daha çox dözümlülük nümayiş etdirdi. Sporlar bir həftədən çox müddət ərzində -196°C-yə məruz qaldıqdan, eləcə də bir ay 55°C istilikdə yaşadıqdan sonra da sağ qala və cücərə bildi.

Komanda, sporu əhatə edən quruluşun qoruyucu maneə rolunu oynadığını, UV radiasiyasını udduğunu və zədələnmənin qarşısını almaq üçün daxili sporu həm fiziki, həm də kimyəvi cəhətdən örtülməsini təklif etdi. Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, bu, çox güman ki, briofitlərin – mamırların aid olduğu bitkilər qrupunun – 500 milyon il əvvəl su bitkilərindən quru bitkilərinə keçməsinə və o vaxtdan bəri bir neçə kütləvi yoxa çıxma hadisəsindən sağ qalmasına imkan verən təkamül uyğunlaşmasıdır.

Bu uyğunlaşmanın sporofitləri kosmosun faktiki şərtlərinə uyğunlaşdıra biləcəyini görmək üçün komanda sporları stratosferdən kənara göndərdi.

2022-ci ilin mart ayında tədqiqatçılar Cygnus NG-17 kosmik gəmisi ilə ISS-ə yüzlərlə sporofit göndərdilər. Onlar çatdıqdan sonra astronavtlar sporofit nümunələrini BKS-nin xarici hissəsinə yapışdırdılar və burada ümumilikdə 283 gün kosmosa məruz qaldılar. Daha sonra mamır 2023-cü ilin yanvarında SpaceX CRS-16-da Yerə qayıtdı və sınaq üçün laboratoriyaya qaytarıldı.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Biz demək olar ki, sıfır sağ qalmağı gözləyirdik, lakin nəticə əksinə oldu: sporların əksəriyyəti sağ qaldı” dedi Fujita. “Bu kiçik bitki hüceyrələrinin qeyri-adi davamlılığı bizi həqiqətən heyrətləndirdi.”Kosmik ekspozisiya vahidi miqyas üçün 100 yenlik sikkənin yanında təcrübə üçün istifadə olunur. Kredit: Tomomichi Fujita

Sporların 80%-dən çoxu qalaktikalararası səyahətlərindən sağ çıxdı və qalan sporların 11%-i istisna olmaqla, hamısı laboratoriyada yenidən cücərə bildi. Komanda həmçinin sporların xlorofil səviyyələrini sınaqdan keçirdi və xlorofil a-da 20% azalma istisna olmaqla, bütün növlər üçün normal səviyyələr tapdı – görmə işığındakı dəyişikliklərə xüsusilə həssas olan birləşmə, lakin bu dəyişiklik sporların sağlamlığına təsir göstərmədi.

Fujita deyir: “Bu tədqiqat Yerdə yaranan həyatın heyrətamiz davamlılığını nümayiş etdirir”.

Sporların kosmosda nə qədər davam edə biləcəyi ilə maraqlanan Fujita komandası mamırın ekspedisiyasından əvvəl və sonrakı məlumatlardan riyazi model yaratmaq üçün istifadə etdi. Onlar kosmos şəraitində örtülmüş sporların 5600 günə qədər – təxminən 15 il – yaşaya biləcəyini proqnozlaşdırdılar . Bununla belə, onlar vurğulayırlar ki, bu rəqəm sadəcə təxmini hesablamadır və mamırın kosmosda nə qədər yaşaya biləcəyi ilə bağlı daha real proqnozlar vermək üçün daha böyük məlumat dəsti lazımdır.

Tədqiqatçılar ümid edirlər ki, onların işləri bitkilərin böyüməsini asanlaşdırmaq üçün yerdənkənar torpaqların potensialı ilə bağlı araşdırmaların aparılmasına kömək edir və kosmosda kənd təsərrüfatı sistemlərinin inkişafı üçün mamırlardan istifadə etmək üçün kəşfiyyatı ruhlandırır.

“Nəhayət, ümid edirik ki, bu iş Ay və Mars kimi yerdənkənar mühitlərdə ekosistemlərin qurulması istiqamətində yeni bir sərhəd açacaq” dedi Fujita. “Ümid edirəm ki, mamır araşdırmamız başlanğıc nöqtəsi olacaq.”

Ətraflı məlumat: Ekstremal Ekoloji Tolerantlıq və Mossun Kosmosda Sağ qalması, Physcomitrium patens, iScience (2025). DOI: 10.1016/j.isci.2025.113827 . www.cell.com/iscience/fulltext … 2589-0042(25)02088-7

Jurnal məlumatı: iScience 

Cell Press tərəfindən təmin edilmişdir