ستعلم البكتيريا الموجودة في البحر الميت رواد الفضاء كيفية الدفاع عن أنفسهم من الإشعاع الفضائي

نشرت وكالة ناسا دراسة تشير إلى أن بكتيريا البحر الميت يمكن أن تعلم العلماء كيفية تحسين الحماية لرواد الفضاء.

يوفال درور

قبل بضعة أشهر، أعلن الرئيس الأمريكي جورج بوش أن إحدى المهام الجديدة لوكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) هي إرسال رواد فضاء إلى المريخ. ومن أكبر العوائق أمام تحقيق الرؤية ضرورة حماية رواد الفضاء من الإشعاعات الشديدة السائدة في الفضاء. وفي نهاية الأسبوع، نشرت وكالة ناسا دراسة، تشير إلى أن بكتيريا البحر الميت يمكن أن تعلم العلماء كيفية تحسين حماية رواد الفضاء.

يجب أن تستغرق الرحلة إلى المريخ ستة أشهر على الأقل في كل اتجاه. وسيتعرض رواد الفضاء خلال هذا العام لكميات كبيرة من الإشعاع الشمسي، حتى قبل أن تطأ أقدامهم سطح المريخ. الإشعاع خطير لأنه يخترق جسم الإنسان ويدمر الحمض النووي. وهذا الضرر يمكن أن يسبب أمراضًا خطيرة، مثل السرطان. والسؤال هو: هل من الممكن إصلاح الحمض النووي التالف، ومن يمكننا أن نتعلم كيفية القيام بذلك. قد يكون الجواب مختبئا في البحر الميت.

توصلت مجموعة من الباحثين من جامعة ميريلاند إلى أن بكتيريا "Halobacterium" تكيفت بشكل مثالي مع الحياة القاسية في البحر الميت. وأوضحت جوسلين دي روجيريو، التي تترأس مجموعة الباحثين، أن البيئة القاسية في البحر الميت ترجع إلى ملوحة المياه، وهي أكبر بعشر مرات من مياه البحر العادية (يبلغ متوسط ​​ملوحة المياه في البحر الميت حوالي 34% مقابل 3.5% متوسط ​​ملوحة المحيطات). تفضل جزيئات الحمض النووي الموجودة داخل الخلايا البيئة المائية، إلا أن درجة الملوحة في مياه البحر الميت تتسبب في إزالة جزيئات الماء من الخلية، وبالتالي إتلاف الحمض النووي. وهنا يأتي دور البكتيريا الخاصة.

تحتوي بكتيريا الهالوباكتريوم على إجمالي 2,400 جين، لكنها تفعل كل شيء للحفاظ على صحتها. ولهذا الغرض، يقوم بتنشيط سلسلة طويلة من الإنزيمات التي تعمل كعاملين، حيث تمر عبر جزيء الحمض النووي وتصلحه في المكان الذي تضرر فيه. تتأكد البكتيريا من أن لديها دائمًا إنزيمات متاحة لهذا الغرض: إذا كانت هناك حاجة إلى إنزيمات إضافية، فإنها تنتجها بسرعة. بعض آليات الإصلاح الموجودة في البكتيريا كانت معروفة بالفعل للعلماء من النباتات والحيوانات أو البكتيريا الأخرى، ولكن هناك مجموعة من الإنزيمات التي واجهها العلماء لأول مرة في الهولوبكتريوم.

وقال ديروجاريو: "إن نسب الملوحة العالية تسبب نفس الضرر الذي يلحق بالحمض النووي الذي يسببه الإشعاع الفضائي". "لذلك، يبدو أن الكائن الحي قد طور آلية تسمح له أيضًا بإصلاح الإصابات الناجمة عن الإشعاع".

ولاختبار هذه النظرية، تعرضت البكتيريا للقصف بالأشعة فوق البنفسجية المكثفة، وهو النوع الذي يقتل البكتيريا الأخرى تمامًا مثل الإشريكية القولونية، التي تعيش في أمعاء البشر. لم يترك انطباعًا خاصًا على الهالوباكتريوم. 80% من البكتيريا ظلت على قيد الحياة بل وتكاثرت دون أي مشكلة.

عندما تم امتصاص كل الماء والهواء من الخزان حيث كانت البكتيريا، تجمعت حول بلورات الملح في الخزان ودخلت في نوع من الغيبوبة. وبعد إعادة بلورات الملح التي بداخلها البكتيريا إلى الماء، استيقظت البكتيريا من غيبوبتها وأصلحت الحمض النووي التالف وواصلت حياتها وكأن شيئًا لم يحدث.

ووفقا لأحد التقديرات، فإن البكتيريا قادرة على البقاء في هذه الحالة لملايين السنين. إذا كان الأمر كذلك، فإن هذا الاكتشاف قد يعني وجود بكتيريا صغيرة أيضًا في بلورات الملح على المريخ. وقالت أدريان كيش التي شاركت في الدراسة أيضا: "إذا تطورت الحياة على المريخ على شكل بكتيريا، ثم تبخر الماء وبقيت البكتيريا داخل بلورات الملح، فمن المحتمل أنها لا تزال موجودة هناك".

ويحاول العلماء الآن أن يكشفوا بالضبط عن كيفية عمل آليات إصلاح البكتيريا العنيدة. وتأمل ناسا أن يساعد فهم البكتيريا الموجودة في البحر الميت أيضًا في تحسين آليات الإصلاح في جسم الإنسان. لقد بدأ البحث للتو، ولكن ربما تكون هذه هي الآلية لمساعدة رواد الفضاء العراة في الفضاء.

للحصول على معلومات حول هذا الموضوع على موقع ناسا