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太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物

作者: 天文在线. 时间:2022-04-22

国际空间站上发现前所未有的微生物

在我们生活的环境周围,细菌与真菌的群体一直在随着探测技术的发展而扩大——那些低重力环境也不例外,例如运行在地球周围的国际空间站。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图1)

从空间站上得到的四个菌株中,有三个是在2015年与2016年间分离得到的。第一个菌株在国际空间站的顶板上发现,第二个是在国际空间站的Cupola穹顶舱上得到,第三个来自空间站的餐桌表面;而第四个是从2011年落回地球的一个高效空气过滤器上分离得到的。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图2)

四种菌株都属于同一个科,这个科的细菌常常能在土壤与淡水中找到。它们与固氮作用、植物生长相关,并可以参与对植物病原体的抑制。一般而言,当我们种植作物时,像这样的有益的细菌就会在植物附近生长。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图3)

有的读者或许想知道,这些土壤细菌为什么会出现在国际空间站上,在太空中它们又都做了什么。实际上,在空间站中生活的宇航员已经在太空中种植了数年的作物。虽然种植的数量不多,但在空间站中发现与作物生长相关的微生物也就不足为奇了。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图4)

在这四个菌株当中,其中一个,也就是从高效空气过滤器中发现的那一个,已经被确定是一个已知的物种(罗德西亚甲基红葡萄球菌),其拉丁文学名为Methylorubrum rhodesianum。另外三个都属于之前从未发现过的同一物种,它们被依次编号命名为IF7SW-B2T,IIF1SW-B5和IIF4SW-B5。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图5)

由南加州大学的遗传学家Swati Bijlani(斯瓦蒂·比杰拉尼)带领的团队建议,将新发现的细菌物种以著名的印度生物多样性专家Ajmal Khan(阿杰马尔汗)的名字命名,拉丁文学名定为Methylobacterium ajmalii。这个新发现与籼稻(M. indicum)这种已知植物紧密相关。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图6)

“如何在资源非常匮乏、帮助植物抵抗逆境生长的微生物含量很低的环境下种植作物,是一个非常重要的问题。”团队中的另外两名学者,卡斯图里·文卡特斯瓦兰和来自美国国家航空航天局喷气推进实验室的尼廷·库马尔·辛格在一次新闻报道中说道。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图7)

考虑到这些菌株可以耐受国际空间站上的严苛环境,研究团队对这四个菌株进行了遗传学分析,来寻找其中含有的可能帮助植物生长的基因。

“三个空间站菌株的全基因组测序数据已经在这里发布,它们将被用于与地球上的近缘菌株进行比对研究,来探索太空环境对微生物基因的影响。”团队成员在报道中写道。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图8)

“这些分析结果也会对未来的一些其他研究提供重要帮助,包括探索促进植物在低重力环境下生长的相关基因,以及提高植物(尤其是农作物)自身耐受能力的相关基因,为未来的长期太空任务做充分的准备。”

研究人员发现,从空间站中获得的菌株中,被命名为IF7SW-B2T的菌株含有可能参与植物生长的基因,其中包括一个编码合成细胞分裂素的酶相关的基因。细胞分裂素是一种植物激素,可以促进根尖与芽尖的细胞分裂过程。

太空中的生命?国际空间站,发现奇异的微生物(图9)

但在这个方面,还有很多研究亟待完成。研究人员们表示,他们仅仅只是窥见了空间站上的生物多样性的冰山一角。在空间站中已经采集到超过一千个生物样本,它们正等待被送回地球进行进一步研究。

想想那些我们尚未发现的太空微生物吧,这是多么令人兴奋的事啊!

相关研究已经在《微生物学前沿》杂志中发表。

BY: :Jacinta Bowler

FY: 莫语谌

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