Um auf dem Mars und anderen Weltraummissionen zu überleben, müssen Astronauten ihre eigene Nahrung anbauen - und drei neue Bakterienstämme werden laut einer neuen Sendung der Internationalen Raumstation dazu beitragen, diesen Prozess zu "befeuern". in der Zeitschrift veröffentlicht Grenzen der Mikrobiologie .
Die Forscher hinter dieser Entdeckung haben mit der NASA zusammengearbeitet, um vier Bakterienarten aufzudecken, von denen drei noch nie zuvor gesehen wurden.
Mikroben 'wichtig', damit Pflanzen auf Weltraummissionen wachsen können
Die stabförmigen, neuartigen Bakterien wurden als IIF1SW-B5, IIF4SW-B5 und IF7SW-B2T bezeichnet. Nach genetischer Analyse wurde gezeigt, dass alle enge Beziehungen zu Methylobacterium indicum haben. a Phys.org Bericht . Die Entdeckungen wurden an Bord der Internationalen Raumstation während zweier aufeinanderfolgender Flüge gemacht.
Die Methylobacterium-Arten sind an der Phosphat-Solubilisierung, der Stickstofffixierung, der abiotischen Stresstoleranz, der Biokontrollaktivität gegen Pflanzenpathogene und der Förderung des Pflanzenwachstums beteiligt.
Das Forscherteam schlug vor, die neuartige Art Methylobaterium ajmalii zu Ehren des renommierten Biodiversitätswissenschaftlers Ajmal Khan aus Indien zu nennen. Entscheidend ist, dass die neuen Stämme "biotechnologisch nützliche genetische Determinanten" für die Aufzucht von Pflanzen im Weltraum liefern könnten, sagte Nitin Kumar Singhund Kasthuri Venkateswaran Venkat vom Jet Propulsion Laboratory JPL der NASA, in eine gemeinsame Erklärung an Phys.org .
Diese Entdeckung bedarf jedoch dringend weiterer Experimente, um ihr erhebliches Potenzial zur Förderung der Wissenschaft der Weltraumzucht zu beweisen. "Um Pflanzen an extremen Orten mit minimalen Ressourcen zu züchten, müssen neuartige Mikroben isoliert werden, die das Pflanzenwachstum unter Stress fördernBedingungen sind wesentlich ", sagten Singh und Venkat im Bericht.
Acht Stellen, die auf der ISS auf Bakterienwachstum überwacht werden
Neben dem JPL waren unter anderem Forscher der Cornell University, der University of Southern California in Los Angeles und der University of Hyderabad in Indien beteiligt.
NASA hofft zu machen der kosmische Sprung zum Mars und möglicherweise darüber hinaus. Aus diesem Grund empfiehlt die Decadal Survey des US National Research Council, dass die Weltraumbehörde die ISS als praktikablen "Prüfstand für die Vermessung von Mikroorganismen" verwenden sollte, so Singh und Venkat.
"Da unsere Gruppe über Erfahrung in der Kultivierung von Mikroorganismen aus extremen Nischen verfügt, wurden wir vom NASA Space Biology Program beauftragt, die ISS auf das Vorhandensein und die Persistenz von Mikroorganismen zu untersuchen", fügten Singh und Venkat hinzuist die ISS eine sauber gepflegte extreme Umgebung. "
"Die Sicherheit der Besatzung hat oberste Priorität, und daher ist es wichtig, die Krankheitserreger von Mensch und Pflanze zu verstehen, aber es werden auch nützliche Mikroben wie dieses neuartige Mehylobacterium ajmalii benötigt", fügten Singh und Venkat hinzu.
Derzeit werden acht Standorte auf der ISS auf Bakterienwachstum überwacht - und das seit sechs Jahren. Dazu gehören Räume, in denen die Besatzung normalerweise Experimente durchführt wie die Pflanzenwachstumskammer oder versammeln sich in größeren Gruppen. Bisher wurden Hunderte von Bakterienproben von der ISS analysiert - mit ungefähr 1.000 Proben, die an verschiedenen anderen Orten in der Station gesammelt wurden aber auf eine Rückreise zur Erde warten.
Fortschritte bei den NASA-Biosensoren könnten die Partnerschaftsmissionen SpaceX und Blue Origin fördern
Singh und Venkat sagten, das ultimative Ziel sei es, diesen langen und komplizierten Prozess zu umgehen - und neue Bakterienstämme über molekularbiologische Geräte aufzudecken, die für die spezifische Verwendung auf der ISS entwickelt und getestet wurden.
"Anstatt Proben zur Analyse auf die Erde zurückzubringen, benötigen wir ein integriertes mikrobielles Überwachungssystem, das Proben im Weltraum mithilfe molekularer Technologien sammelt, verarbeitet und analysiert", so Singh und Venkat in derBericht.
"Diese miniaturisierte" Omics in Space "-Technologie - eine Biosensor-Entwicklung - wird der NASA und anderen Raumfahrtnationen helfen, über lange Zeiträume eine sichere und nachhaltige Weltraumforschung zu erreichen", so Singh und Venkat. Und seit den Partnerschaften der NASA mit private Luft- und Raumfahrtunternehmen wie SpaceX und Blue Origin werden wahrscheinlich erst am Anfang stehen. Neue Biosensor-Technologien - und damit auch die Fähigkeit, die Fähigkeit zum Anbau von Nahrungsmitteln im Weltraum zu verbessern - könnten bei Weltraummissionen zu Orten wie dem Mars umgesetzt werden. bevor die Artemis der NASA fertig ist um Menschen zum Roten Planeten zu bringen.