Vědci objevili na čínské vesmírné stanici Tiangong nový druh bakterie, který dostal jméno Niallia tiangongensis. Tento mikrob byl izolován ze vzorků odebraných posádkou během mise Šen-čou 15 a detailně analyzován po návratu na Zemi. Jde o první případ, kdy byl na Tiangongu popsán zcela nový druh, což názorně ukazuje, jak málo dosud víme o mikrobiálním životě v extrémních vesmírných podmínkách.
Niallia tiangongensis je aerobní, sporotvorná a tyčinkovitá bakterie, která je příbuzná pozemskému druhu Niallia circulans, jenž se běžně vyskytuje v půdě. Dle genetické analýzy se ale natolik liší od pozemských příbuzných, že si zasloužila vlastní druhové jméno.
Schopnost přežít v nepříznivých podmínkách
Nejvýraznější vlastností je její schopnost přežít v prostředí s omezenými zdroji živin. Tato adaptace může být užitečná i při budoucím využití mikroorganismů při vesmírných misích. Bakterie je schopná reprodukce v mikrogravitaci a zvládne přežít i extrémní chlad a vakuum.
Genetické rozbory ukázaly, že disponuje strukturálně odlišnými proteiny (konkrétně jde o proteiny BshB1 a SplA), které jí zřejmě pomáhají přežít extrémy kosmického prostředí. Zvláštní pozornost si vysloužil enzym umožňující rozklad želatiny – běžné látky živočišného původu, která může v izolovaném prostředí sloužit jako zdroj dusíku a uhlíku.
Zásadní význam má odolnost bakterie vůči stresu a poškození způsobenému radiací. Niallia tiangongensis dokáže udržovat rovnováhu oxidačně-redukčních procesů v buňce díky regulaci syntézy bacillithiolu – malé molekuly, která pomáhá neutralizovat volné radikály. Právě ty vznikají ve zvýšené míře v prostředí vesmírné stanice, kde je radiace mnohem vyšší než na Zemi.
Objev Niallia tiangongensis má i širší souvislosti: ukazuje, že ani nejpřísněji kontrolované prostředí není pro mikroby nepřekonatelnou překážkou. Naopak, extrémní podmínky mohou působit jako síto, které vybírá ty nejodolnější. Podobné bakterie byly nalezeny i v čistých místnostech během příprav sondy Phoenix na cestu k Marsu.
Silnou zbraní je tvorba biofilmu
Další pozoruhodnou vlastností Niallia tiangongensis je schopnost tvořit biofilm – trojrozměrnou strukturu, která chrání bakterie před vnějšími vlivy. Biofilm umožňuje bakteriím kolonizovat povrchy a přežívat i tam, kde by jednotlivé buňky nepřežily. V prostředí stanice, kde je stabilní teplota, vlhkost a atmosféra, se takové organismy mohou cítit téměř jako v ráji.
Vědci upozorňují, že výzkum mikrobiálního života ve vesmíru není jen otázkou akademického zájmu. Biofilmy mohou zanášet potrubí, kontaminovat vzduchové a vodní systémy a představovat zdravotní riziko pro posádku. Znalost schopností těchto bakterií proto může být důležitá pro bezpečnost astronautů na dlouhých misích, například k Měsíci či Marsu.
Identifikace těchto mikroorganismů je podstatná i z hlediska možného budoucího biotechnologického využití. Bakterie odolné vůči radiaci nebo schopné rozkládat specifické látky mohou najít uplatnění při recyklaci odpadu, výrobě užitečných sloučenin nebo ochraně materiálů před degradací – a to nejen ve vesmíru, ale i na Zemi.
Zatím bez odpovědi zůstává otázka, zda se bakterie vyvinula až ve vesmíru, nebo tam přicestovala už jako spóra. Spóry jsou klidová vývojová stádia mikroorganismů, odolná vůči extrémům. Je tedy možné, že některé vlastnosti si bakterie přinesla z domova, zatímco jiné získala až během pobytu v Tiangongu.