هل يمكن لـ"سلطة الفضاء" أن تعرض مهمات المريخ المستقبلية للخطر؟
على الرغم من أن الخس وخضروات السلطة الورقية الأخرى تعد أجزاء مهمة من نظام غذائي متوازن، إلا أن هذه السلطة قد لا تكون الخيار الأكثر صحة لرواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية.
وأظهر بحث جديد أن الجاذبية الصغرى، وهي الحالة التي يعيش فيها رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية، يمكن أن تجعل الخس أكثر عرضة لمسببات الأمراض، الكائنات الحية التي يمكن أن تؤدي في بعض الأحيان إلى تفشي الأمراض المنقولة بالغذاء. يمكن أن يكون لهذا البحث تأثير كبير جدا على البعثات الفضائية المأهولة المستقبلية إلى القمر، وفي النهاية إلى المريخ.
وحاليا، يمكن لأفراد طاقم محطة الفضاء الدولية تناول السلطة الخضراء التي تمت زراعتها في المحطة الفضائية في غرف يتم التحكم فيها بدرجة الحرارة والماء والضوء. ويمكنهم أيضا تناول العناصر المرسلة إلى المدار من الأرض.
ومع ذلك، من المعروف أن محطة الفضاء الدولية تستضيف الكثير من مسببات الأمراض، مثل البكتيريا والفطريات، التي يمكن أن تسبب المرض. وإذا استعمرت بعض مسببات الأمراض، مثل الإشريكية القولونية والسالمونيلا، أنسجة الخس المأكول، فقد يصاب المستهلك بالمرض.
وعلى الرغم من أن البكتيريا يمكن أن تنمو في أي مكان، لذا فإن التلوث يمثل دائما خطرا، إلا أن ناسا ووكالات الفضاء الأخرى وكذلك شركات الفضاء الخاصة مثل "سبيس إكس" تشعر بالقلق من أن تفشي الأمراض المنقولة بالغذاء يمكن أن يؤدي إلى عرقلة المهمة بشكل خطير ويعرض مليارات الدولارات من الاستثمارات للخطر.
ويهدف العلماء في جامعة ديلاوير إلى اكتشاف كيفية تأثير الجاذبية الصغرى على الخس، وما إذا كانت البيئة يمكن أن تجعل خضروات السلطة أكثر أو أقل عرضة للكائنات المسببة للأمراض.
وقاموا بزراعة الخس في ظل ظروف تحاكي بيئة انعدام الوزن على متن محطة الفضاء الدولية.
ويمكن للنباتات أن تستشعر الجاذبية باستخدام جذورها، وغالبا ما تظهر نوعا من النمو التفاضلي يسمى "الانتحاء الأرضي" (حركة جذر النبات باتجاه الجاذبية الأرضية).
ووجد الفريق في النهاية أن النباتات المزروعة في بيئات محاكاة الجاذبية الصغرى كانت في الواقع أكثر عرضة لاستعمار العامل الممرض للسالمونيلا.
وتسمى المسام الصغيرة في السيقان والأوراق "الثغور"، وتستخدم النباتات هذه الثغور لتبادل الغازات. وكآلية دفاعية، عادة ما "تغلق" المسام عندما يتعرض النبات لضغوط مثل البكتيريا.
ولكن لسبب ما، فتحت النباتات النامية في الجاذبية الصغرى مسامها عند تعرضها للبكتيريا، ما يعني أنها كانت أكثر عرضة لغزو السالمونيلا في الفضاء مما كانت عليه على الأرض.
وقال نوح توتسلاين، عضو الفريق والعالم في جامعة ديلاوير، في بيان: "إن حقيقة بقائها مفتوحة عندما كنا نعرضها لما يبدو أنه إجهاد، كانت غير متوقعة حقا".
وعلى الرغم من أن النباتات كانت تدور داخل جهاز المحاكاة بسرعات لا تزيد عن سرعة الدجاجة المشوية، إلا أنها كانت كافية لإرباك إحساسها بالاتجاه والتأثير على استجاباتها للضغوطات مثل البكتيريا.
واستخدم الفريق أيضا تجربته لاختبار "بكتيريا مساعدة" تسمى B. subtilis UD1022، والتي تساعد على نمو النبات والدفاع ضد المستعمرات البكتيرية.
وبدلا من مساعدة النباتات على صد السالمونيلا في الجاذبية الصغرى، وجد الفريق أن UD1022 فشل في حماية النباتات، وهو ما قد يكون نتيجة لعدم قدرة البكتيريا على إثارة استجابة بيولوجية من شأنها أن تجعل النباتات تغلق مسامها.
ومع ذلك، لدى الفريق خطط يمكن أن تساعد على مكافحة خطر التلوث نتيجة لفتح النباتات لمسامها على نطاق أوسع في بيئات الجاذبية الصغرى، بينها البذور المعقمة، وهي وسيلة لتقليل مخاطر وجود الميكروبات على النباتات. ومع ذلك قد تكون الميكروبات موجودة في البيئة الفضائية ويمكنها الوصول إلى النباتات بهذه الطريقة.
وبالتالي قد يكون البديل هو تعديل وراثة النباتات لمنعها من فتح مسامها على نطاق أوسع أثناء وجودها في الفضاء في المقام الأول.
ويقوم العلماء في مختبر هارش بايس، عضو الفريق وعالم الأحياء النباتية في جامعة ديلاوير، بالفعل بتقييم أنواع مختلفة من الخس ذات الوراثة المتنوعة واختبار استجابتها للجاذبية الصغرى.
نشرت الدراسة على موقع Springer Scientific Reports.
المصدر: سبيس
