细菌上了太空会如何?暴露在微重力环境中,它们可能变得更致命、更耐抗生素

2020-08-14

越来越多飞行器和探测器带着探究的热心登上太空,一些星球有了人类与地球生物的踪影。近年来,更多来自太空飞行使命的研讨标明,当国际电子游戏细菌暴露在微重力(只要细小的重力时)下时,会变得愈加丧命和有耐性。

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关于许多国家及其公民来说,太空正在成为“终极鸿沟”。可是,尽管咱们现已有才能更聪明、更快地进入太空,但它对包含人类在内的生物物质的影响,仍存在许多没有知晓的疑团。

尽管太空探究的或许性好像是无限的,但它的风险也是无限的。其间一个特别的风险来自地球上最小的生命方法——细菌。耐抗生素细菌则是地球上最风险的细菌,如大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(staph)。

细菌日子在咱们的体内和周围。这些微生物都尾跟着咱们,也或许跟着宇航员和航天器一同进入太空。正如太空共同的环境对咱们有影响相同,它对细菌也有影响。

地球上的一切生命都是在重力的效果下进化而来的。因而,地球上的生命还没有习惯在太空中日子。当重力被移除或大大减少时,本来看着再寻常不过的现象,或许就会表露出全新的、彻底不同的状况来。

在太空中,重力被降到最小,一同沉降(液体中的固体沉降到底部)、对流(热量的传递)和浮力(使某些物体漂浮的力)也被最小化。与此一同,比如液体表面张力和毛细力(当液体流经一个狭隘的空间时)等效果力则变得愈加激烈。

现在,还不清楚这种改动是怎么影响生命方法的。但令人担忧的是,当细菌暴露在微重力环境下,很或许会变得愈加丧命,对立生素发生更强的抵抗力。与从未离开过地球的细菌比较,它们回到地球后也会以这种方法逗留很短的一段时间。

除此之外,细菌好像在太空中变异得更快。但是,这些骤变首要是为了让细菌习惯新的环境,而不是变得超级丧命。

科学家们指出,需求更多的研讨,来查验这种习惯性是否真的会让细菌引起更多的疾病。

无论怎么,现已研讨标明,太空的微重力促进了细菌生物膜的构成。生物膜是一种密布的细胞集落,它发生一种聚合物质基质,使细菌能够彼此粘在一同,或许粘在固定的表面上。

生物膜添加了细菌对立生素的抵抗力,促进了它们的生计,并提高了它们引起感染的才能。咱们现已看到生物膜成长并附着在空间站的设备上,导致其发生生物降解。例如,生物膜现已影响了空间站的导航窗口、空调、电解氧块、水循环设备和热控制系统。这种设备长时间暴露在生物膜中或许遭受生物降解并发生毛病,然后发生毁灭性的影响。

微重力对细菌的另一个影响是它们的结构歪曲。某些细菌在微重力条件下成长时,细胞体积缩小,一同细胞的数量添加。耐人寻味的是,细菌细胞表面积越小,分子-细胞间的彼此效果就越少,这就降低了抗生素对细菌的效果。

此外,重力没有发生沉降和浮力等影响,这或许会改动细菌吸收养分物或进犯它们的药物的方法。这或许导致细菌在太空中的耐药性和传染性增强。现在,科学家们乃至为此研制出了按捺耐抗生素细菌的抗菌液体金属。

一切这些都有严峻的影响,特别是当遇到零重力的远程太空飞行时。在这种情况下,无法按捺和医治的细菌感染,将是灾难性和毁灭性的。

在2016年之前的一项关于国际空间站细菌的研讨中,来自戴维斯大学的大卫·科尔(David Coil)博士描绘了细菌成长的完美环境。他说:“国际空间站温暖、湿润、富氧的环境与太空的真空相去甚远。”

不过,从另一方面来看,太空的影响也发生了一个共同的环境,对地球上的生命有利。例如,在太空的微重力下,分子晶体会比在地球上变得更大更对称。有了更均匀的晶体,就能够研制出更有用的药物和医治方法来对立各种疾病,包含癌症和帕金森氏症。

此外,分子的结晶有助于确认它们的准确结构。许多在地球上不能结晶的分子能够在太空中结晶。

因而,这些分子的结构能够经过太空研讨来确认。这也将有助于开发更高质量的药物。因为晶体的最佳构成条件,光纤电缆在太空中也能够制成更好规范的制品。这大大提高了数据传输才能,使网络和电信更快。

编/译/前瞻经济学人APP资讯组

参阅来历:https://www.tasnimnews.com/en/news/2020/07/26/2314838/bacteria-grow-more-deadly-antibiotic-resistant-in-space

https://www.sciencetimes.com/articles/26616/20200727/bacteria-behave-space.htm