我们都读过科幻小说,讲的是一种疾病在宇宙飞船上肆虐,导致船员死亡的故事。虽然太空中还有很多其他的恐怖,但新的研究表明,我们从地球带过来的细菌更有可能进化,与宇宙飞船上的人类船员一起生存。 无论哪里有生命,细菌都无处不在。这包括所有人造环境,从房屋到国际空间站。然而,科学家们才刚刚开始研究微生物如何适应这些生活条件。“关于太空飞行和太空条件将如何影响包括微生物在内的生物,还有很多问题,”西北大学微生物学家和环境工程师 Erica Hartmann 说道。她撰写了一篇新论文,为至少部分问题提供了答案。 生活在太空中的人类免疫系统较弱,这可能使太空人更容易受到感染。细菌如何应对尚不清楚,有人担心它们会适应太空条件,从而对人类造成伤害。本周发表在《mSystems 》杂志上的这项新研究提供了一个有希望的暗示,即在太空中,细菌只是为了生存而适应的。 哈特曼和她的同事比较了国际空间站和地球上微生物的基因组。与通常携带相同基因的人类不同,细菌可能存在差异——即使是同一物种。当然,并非所有人类都是相同的,但我们都携带相同类型的遗传信息:我们可能有棕色或蓝色的眼睛,但几乎我们所有人都生来就带有某种眼睛基因。对于细菌来说,“这相当于一个物种中的一些细菌有翅膀,一些有手臂,”哈特曼说。 他们研究了两种常见细菌:金黄色葡萄球菌和蜡状芽孢杆菌。“我们之所以选择这两种细菌,是因为它们的生活方式截然不同,”哈特曼说。金黄色葡萄球菌是人类微生物群的典型常驻菌,但在适当的条件下会发展成为感染。蜡状芽孢杆菌生活在土壤中。 哈特曼和她的同事发现,国际空间站上的细菌在基因上与地球上的细菌有所不同,但这并不会使它们更具毒性或对抗生素等措施产生抵抗力。研究人员写道:“我们的研究结果表明,这种潜在适应性反应中涉及的最关键的细菌功能特定于细菌生活方式,似乎不会对人类健康产生直接影响。” 这是一组令人鼓舞的初步结果,但我们不能假设地球上估计有 1 万亿种微生物在太空中都会有相同的行为。“细菌多样性非常大,”哈特曼说。她希望进一步的研究可以通过分析其他细菌并进行实验以尝试复制实验室环境中的变化来扩大比较范围。 哈特曼的团队“做得非常好”,研究国际空间站的加州大学戴维斯分校微生物学家戴维·科尔 (David Coil) 说。“人们对微生物,尤其是空间站上的微生物,都心存恐惧,”他说。哈特曼的团队采用的方法是从基因层面观察太空微生物的变化,为他们研究的细菌适应太空条件的方式提供了基于证据的合理评估,他说。他补充说,他们的研究结果“令人放心”,因为它们表明细菌似乎不会通过变得更具毒性来适应太空条件。 这类研究的应用范围非常广泛,从航天器设计到家居设计,不一而足。例如,如果研究人员能够弄清楚哪些表面会促进外星细菌的不良适应,航天器设计师就可以集中精力减少这些结构或使用替代品。哈特曼说,所有人造环境都有微生物,因为它们包含生命——问题只是如何与它们共存,而不是试图将它们全部消灭。 |
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