為了在執(zhí)行深空任務(wù)的時候,經(jīng)受住太空的嚴(yán)酷考驗,我們在地球之外種植糧食時,可能需要來自細(xì)菌的一些額外幫助。最近,研究人員在國際空間站上的新發(fā)現(xiàn),或許可以幫助他們開發(fā)出可以讓植物抵抗太空壓力的“燃料”。
與NASA合作的研究人員提到,他們在兩次連續(xù)的飛行中,在國際空間站的不同位置發(fā)現(xiàn)并分離出四株屬于甲基桿菌科的細(xì)菌。
其中一個菌株被確定為羅氏甲基桿菌(Methylorubrum rhodesianum),另外三個菌株為以前從未發(fā)現(xiàn)過的新物種。這三種桿狀活動性細(xì)菌分別被命名為 IF7SW-B2T、IIF1SW-B5和IIF4SW-B5。遺傳分析表明,這三種細(xì)菌與印度甲基桿菌親緣關(guān)系密切。
甲基菌屬涉及固氮、磷酸鹽增溶、非生物脅迫耐受、促進(jìn)植物生長和對植物病原體的生物防治活性等等。
為了紀(jì)念印度生物多樣性科學(xué)家阿杰馬爾·卡恩博士,該團(tuán)隊提議,將新發(fā)現(xiàn)的菌種命名為“阿杰馬爾甲基桿菌”(Methylobacterium ajmalii)。
NASA噴氣推進(jìn)實驗室的兩位博士——范卡茨沃倫博士和辛格博士——對這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表評論說,對于在太空種植農(nóng)作物,這些菌株可能具有“在生物技術(shù)上有用的遺傳決定因素”。不過,我們還需要進(jìn)一步的生物實驗來證明,它們確實具有改變太空農(nóng)業(yè)發(fā)展的潛力。在資源極少的極端環(huán)境中種植植物,這種可以在壓力環(huán)境下促進(jìn)植物生長的新型微生物是關(guān)鍵。
鑒于NASA希望有一天可以讓人類登陸火星乃至更遠(yuǎn)的星球,美國國家研究委員會十年探索建議該太空機(jī)構(gòu)將國際空間站用作“探索微生物的試驗臺”。
他們補(bǔ)充說:“由于我們的團(tuán)隊在培養(yǎng)極端生態(tài)位微生物方面擁有專業(yè)經(jīng)驗,我們受NASA太空生物學(xué)項目委托,借助國際空間站探索微生物的存在和持久性?!?/p>
“毫無疑問,國際空間站是一個干凈整潔的極端環(huán)境。機(jī)組安全是第一要務(wù),因此了解人類/植物病原體十分重要,但我們也需要像新型的‘阿杰馬爾甲基桿菌這樣的有益微生物。”
作為持續(xù)監(jiān)視任務(wù)的一部分,國際空間站上的8個位置已被列入細(xì)菌生長的觀測點,這項工作已經(jīng)持續(xù)了六年之久。這些樣本區(qū)域包括空間站宇航員聚集的地方或者開展實驗的地方,比如植物培養(yǎng)室。
迄今為止,研究人員已經(jīng)分析過數(shù)百份來自國際空間站的細(xì)菌樣本。從國際空間站的其他不同地方收集到的樣本大約有1000多份,但這些樣本仍在等待被送回地球的那一天。在地球上,研究人員將對空間站的樣本進(jìn)行詳細(xì)的檢查分析。
根據(jù)范卡茨沃倫博士和辛格博士的說法,研究的最終目標(biāo)是繞過這個漫長的過程,也許未來可以使用專門為國際空間站開發(fā)的分子生物儀器尋找新的菌株。
他們說:“與其將樣本帶回地球進(jìn)行分析,我們還需要一個集成的微生物監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)將使用分子技術(shù),在太空收集、處理和分析樣本。這種微型化的‘太空組學(xué)技術(shù)(生物傳感器開發(fā))將幫助NASA和其他國家實現(xiàn)安全和可持續(xù)的太空探索?!?/p>