太空中的生命?國際空間站,發現奇異的微生物

國際空間站上發現前所未有的微生物

在我們生活的環境周圍,細菌與真菌的群體一直在隨著探測技術的發展而擴大——那些低重力環境也不例外,例如運行在地球周圍的國際空間站。

從空間站上得到的四個菌株中,有三個是在2015年與2016年間分離得到的。第一個菌株在國際空間站的頂板上發現,第二個是在國際空間站的Cupola穹頂艙上得到,第三個來自空間站的餐桌表面;而第四個是從2011年落回地球的一個高效空氣過濾器上分離得到的。

四種菌株都屬于同一個科,這個科的細菌常常能在土壤與淡水中找到。它們與固氮作用、植物生長相關,并可以參與對植物病原體的抑制。一般而言,當我們種植作物時,像這樣的有益的細菌就會在植物附近生長。

有的讀者或許想知道,這些土壤細菌為什麼會出現在國際空間站上,在太空中它們又都做了什麼。實際上,在空間站中生活的宇航員已經在太空中種植了數年的作物。雖然種植的數量不多,但在空間站中發現與作物生長相關的微生物也就不足為奇了。

在這四個菌株當中,其中一個,也就是從高效空氣過濾器中發現的那一個,已經被確定是一個已知的物種(羅德西亞甲基紅葡萄球菌),其拉丁文學名為Methylorubrum rhodesianum。另外三個都屬于之前從未發現過的同一物種,它們被依次編號命名為IF7SW-B2T,IIF1SW-B5和IIF4SW-B5。

由南加州大學的遺傳學家Swati Bijlani(斯瓦蒂·比杰拉尼)帶領的團隊建議,將新發現的細菌物種以著名的印度生物多樣性專家Ajmal Khan(阿杰馬爾汗)的名字命名,拉丁文學名定為Methylobacterium ajmalii。這個新發現與秈稻(M. indicum)這種已知植物緊密相關。

「如何在資源非常匱乏、幫助植物抵抗逆境生長的微生物含量很低的環境下種植作物,是一個非常重要的問題。」團隊中的另外兩名學者,卡斯圖里·文卡特斯瓦蘭和來自美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的尼廷·庫馬爾·辛格在一次新聞報道中說道。

考慮到這些菌株可以耐受國際空間站上的嚴苛環境,研究團隊對這四個菌株進行了遺傳學分析,來尋找其中含有的可能幫助植物生長的基因。

「三個空間站菌株的全基因組測序數據已經在這里發布,它們將被用于與地球上的近緣菌株進行比對研究,來探索太空環境對微生物基因的影響。」團隊成員在報道中寫道。

「這些分析結果也會對未來的一些其他研究提供重要幫助,包括探索促進植物在低重力環境下生長的相關基因,以及提高植物(尤其是農作物)自身耐受能力的相關基因,為未來的長期太空任務做充分的準備。」

研究人員發現,從空間站中獲得的菌株中,被命名為IF7SW-B2T的菌株含有可能參與植物生長的基因,其中包括一個編碼合成細胞分裂素的酶相關的基因。細胞分裂素是一種植物激素,可以促進根尖與芽尖的細胞分裂過程。

但在這個方面,還有很多研究亟待完成。研究人員們表示,他們僅僅只是窺見了空間站上的生物多樣性的冰山一角。在空間站中已經采集到超過一千個生物樣本,它們正等待被送回地球進行進一步研究。

想想那些我們尚未發現的太空微生物吧,這是多麼令人興奮的事啊!

相關研究已經在《微生物學前沿》雜志中發表。

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