Три штамма бактерий с МКС могут помочь выращивать растения на Марсе
Для выращивания пищи в условиях дальнего космоса растениям требуется помощь бактерий. Недавнее открытие на Международной космической станции (МКС) может помочь создать «топливо» для повышения устойчивости растений к стрессу.
В исследовании, опубликованном в Frontiers in Microbiology, ученые из NASA описали обнаружение и выделение 4 штаммов бактерий семейства Methylobacteriaceae в разных местах на борту МКС в ходе двух последовательных полетов.
Один штамм идентифицирован как Methylorubrum rhodesianum, а три других являются ранее неизвестными и принадлежат к новому виду. Палочковидные подвижные бактерии получили обозначения IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 и IIF4SW-B5. Генетический анализ показал их близкое родство с Methylobacterium indicum.
Виды Methylobacterium участвуют в фиксации азота, солюбилизации фосфатов, повышении устойчивости к абиотическому стрессу, стимулировании роста растений и биоконтроле патогенов.
Потенциал для миссий на Марс
В честь известного индийского ученого-биолога доктора Аджмала Хана команда предложила назвать новый вид Methylobacterium ajmalii.
Как отмечают доктор Каштури Венкатесваран (Венкат) и доктор Нитин Кумар Сингх из Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA, эти штаммы могут обладать «биотехнологически полезными генетическими детерминантами» для выращивания сельскохозяйственных культур в космосе. Однако для подтверждения этого необходимы дальнейшие эксперименты.
«Для выращивания растений в экстремальных условиях при минимуме ресурсов важно выделять новые микроорганизмы, способствующие росту растений в стрессовых условиях», — заявили ученые.
В исследовании также участвовали специалисты из Университета Южной Калифорнии, Корнеллского университета и Университета Хайдарабада в Индии.
Поскольку NASA планирует полеты людей на Марс, Национальный исследовательский совет США рекомендует агентству использовать МКС в качестве «полигона для изучения микроорганизмов».
«Наша группа обладает опытом культивирования микроорганизмов из экстремальных сред, и NASA поручило нам исследовать МКС на наличие и сохранение микроорганизмов», — добавили Венкат и Сингх. — «Понимание патогенов важно для безопасности экипажа, но также необходимы и полезные микробы, такие как Methylobacterium ajmalii».
Расширение лаборатории на МКС
В рамках текущей миссии наблюдения 8 мест на МКС, включая камеру для выращивания растений, мониторятся на наличие бактериальных сообществ в течение последних 6 лет.
На сегодняшний день проанализированы сотни образцов с МКС, однако около 1000 образцов, собранных в других местах станции, все еще ждут отправки на Землю для изучения.
Конечная цель — избежать этой длительной процедуры и находить новые штаммы непосредственно на орбите с помощью молекулярно-биологического оборудования, разработанного для МКС.
«Вместо доставки образцов на Землю нам нужна интегрированная система микробного мониторинга, которая собирает, обрабатывает и анализирует образцы в космосе с использованием молекулярных технологий», — сказали Венкат и Сингх. — «Эта миниатюрная технология «омики в космосе» — разработка биосенсоров — поможет NASA и другим космическим державам обеспечить безопасное и устойчивое освоение космоса в течение длительного времени».