細菌搭便車,將成為登陸火星第一批地球生物

作者 | 發布日期 2017 年 10 月 21 日 0:00 | 分類 生物科技 , 航太科技 follow us in feedly

人類實現飛上火星的計畫,已經越來越接近實現了,但第一批搭乘上太空船的生物,不是只有人類,猜猜看還有哪位幸運兒?那就是數以萬計的微生物。



了解這些微生物如何適應並在太空艙分布生長,對於這些即將長途航行至火星的太空人來說相當重要。

一項 10 月 4 日剛發表於 journal Microbiome 期刊的新研究,提供了許多關於細菌如何在這樣的環境運作的重要資訊。

6 位男性太空人在位於莫斯科的模擬太空艙環境居住長達 520 天,這項研究揭露了數種在太空人身上的微生物,以及這些微生物如何適應並遍布至整個密閉的太空艙。

「這些微生物除了有可能成為人類健康潛在的風險,有些還有可能對太空船造成不良影響,例如它們生長過程造成太空船材質的破壞。」蘇格蘭愛丁堡大學的共同研究學者 Petra Schwendner 說。

從地球飛行至火星需要將近 520 天的時間,來自俄國、歐洲、中國的科學家團隊,聯手打造了一個虛擬太空艙空間,設置於莫斯科,6 位來自各國的精英自願進行這項模擬測試,住進一個完全密閉、與世隔絕的空間長達 520 天,進行多項研究以探索這段旅程可能會產生的挑戰。對這些搭便車的微生物如細菌,在這個與人類共存的空間如何適應和發展,也成為研究的項目之一。

「目前為止,我們對於長期密閉空間內微生物的長遠影響了解還不多,不足以應用我們所知像這樣長途飛行至其他星球的旅程,也無法得知微生物的生態結構會如何隨時間變化。」Schwendner 表示。

在 2010 年 6 月 3 日到 2011 年 11 月 5 日這段隔離的時間,這些太空人遵守嚴格的飲食和作息,完全隔離在這個叫做「火星-500(Mars-500)」的模擬太空飛行器裡。利用濾過氣體及採樣,成員從太空船的空氣及不同表面蒐集了 360 個微生物檢體。

(Source:Mars-500

研究發現,生活於這個空間的,除了人類之外,還有每個人身上攜帶的菌叢。這項研究發現,人類身上最常共存的微生物包括桿菌及葡萄球菌,是最主要遍布整個密閉空間的微生物,這表示幾位太空人就是主要散布這些微生物至整個活動空間的來源。舉例來說,葡萄球菌是一種常見於鼻腔、呼吸道及皮膚的細菌,其中某些種類的葡萄球菌是造成皮膚感染的常見原因,這些細菌都有可能透過脫落皮屑散布到太空人的活動空間。

此外,成員還偵測出不同區域有不同細菌組成,交誼空間、睡眠空間、健身房及浴室,舉例來說,浴室有最高數量及最多樣性的細菌組成;細菌數量最少的空間就是醫療室(執行醫療及心理測試的地方,此區對於清潔消毒有一定要求)。

研究員還發現清潔劑對細菌的作用,「雖然我們的研究發現,某些區域的微生物特別活躍,也就是說這些地方的細菌比其他區域要高出許多,但令人欣慰的是細菌總數仍在可接受的範圍。」Schwendner 說,「因為執行適當的清潔措施,太空艙空間的微生物族群能維持良好的控制,而不會危害到組員。」

一個高度多樣性的細菌組成咸認為比較健康,然而研究顯示隨著時間增加,細菌多樣性卻下降,而某些伺機性、抗壓性高的病原變得越來越壯大,這樣的情況可能會對太空人造成影響,長時間與這些病原共處於密閉空間,可能會導致太空人生病。

「處置的方式要盡量避免誘發高抗性、得以適應的微生物,同時也不能失去微生物菌叢的多樣性。」Schwendner 表示。

(首圖來源:ESA)