Ученые впервые провели полный цикл экспериментов с многоклеточными животными на орбите, доказав, что тихоходки способны успешно пробудиться в космосе из состояния спячки, вновь впасть в анабиоз и восстановиться по возвращении на Землю с сохранением репродуктивной функции. Кроме того, исследователи изучили, как под воздействием факторов космоса меняется активность генов тихоходок.
В состоянии ангиобиоза тихоходки сильно уменьшаются в размерах и практически останавливают обмен веществ / © Darron Birgenheier
Эксперимент провели исследователи из Индийского института науки в Бангалоре и компании mBiome Therapeutics (Индия). Объектом исследования стали тихоходки нового вида Paramacrobiotus karunaadensis, полученные из образцов мха в Южной Индии.
Ученые медленно высушили животных, переведя их в состояние ангиобиоза (так называемое тун-состояние, когда тело сжимается, а обмен веществ практически полностью останавливается). В таком виде партии тихоходок отправили на Международную космическую станцию в рамках совместной миссии Axiom-4 Индийской организации космических исследований и NASA.
На шестой день пребывания на орбите индийский астронавт добавил к образцам воду. Примерно через час исследователи зафиксировали движение 106 из 180 наблюдавшихся тихоходок. После этого тихоходкам дали снова высохнуть, возвратив их в состояние спячки. Результаты наблюдений авторы представили в препринте, на сайте bioRxiv.org.
По завершении 18-дневной миссии на МКС образцы вернулись на Землю. Повторная регидратация в лабораторных условиях показала, что примерно 45% космических тихоходок успешно пережили 64-дневный эксперимент, включавший два цикла «спячка — пробуждение», воздействие микрогравитации, повышенных доз космической радиации, а также длительное отсутствие пищи и воды. В наземной контрольной группе этот показатель составил 83%.
Выжившие особи сохранили способность к полноценному размножению, отложили яйца и дали здоровое потомство. Исследователи не обнаружили статистически значимых различий в показателях размножения между космической и наземной контрольной группами, однако небольшое число экспериментальных повторов не позволяет утверждать, что космический полет никак не повлиял на репродуктивную функцию.
Дополнительный анализ активности генов выявил, что в условиях космического полета у тихоходок активировалась экспрессия генов, отвечающих за сворачивание белков и защиту от теплового стресса. Одновременно с этим снизилась активность генов, регулирующих синтез белка и энергозатратные процессы, такие как митохондриальный транспорт электронов. Такая перестройка помогла клеткам сэкономить ресурсы и защититься от повреждений в экстремальной среде.
Комментарии (0)