Mutacje w przestrzeni kosmicznej. Robakom płaskim w kosmosie wyrosły dwie głowy

Podczas eksperymentu prowadzonego z użyciem płazińców na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej badacze zaobserwowali niespodziewany efekt regeneracyjny. Jeden z 15 fragmentów stworzenia wysyłanych w kosmos powrócił z dwiema głowami.

Celem eksperymentu było sprawdzenie, jak życie w przestrzeni kosmicznej może wpływać na aktywność komórek. Badacze postanowili to sprawdzić w warunkach mikrograwitacji i wahaniach pola magnetycznego, wysyłając na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) grupę płazińców.

Płazińce nazywane też robakami płaskimi to niesamowite stworzenia. Są blisko spokrewnione z tasiemcem, ale nie są pasożytami. Należą do klasy wirków i osiągają długość do 20 mm. Ich zdolności regeneracyjne od lat zachwycają naukowców. Jeśli tylko wystąpią odpowiednie warunki, robaki te potrafią odbudować uszkodzone lub nawet przedzielone na pół ciało. W ten sposób powstają dwa osobniki o tym samym materiale genetycznym. Płazińce potrafią zregenerować każdy kawałek swojego ciała za sprawą pluripotencjalnych komórek macierzystych obecnych w ich ciele.

Naukowcy wysłali na pokład ISS zestaw całych i zdrowych robaków płaskich oraz amputowane fragmenty ich ciał, z których w warunkach ziemskich pojawiłyby się nowe osobniki. Naukowcy zapieczętowali robaki wewnątrz probówek o różnych stosunkach powietrza i wody, a następnie obserwowali zwierzęta. Płazińce przebywały w przestrzeni kosmicznej przez pięć tygodni.

Po powrocie na Ziemię badacze porównali osobniki przebywające w kosmosie z tymi, które nigdy nie opuściły Ziemi. „Kosmiczne robaki” wykazywały pewne nieoczekiwane efekty, których nabawiły się podczas swojego pobytu poza planetą. Uczeni przez kolejny 20 miesięcy po powrocie robaków z kosmosu obserwowali je, by sprawdzić, czy zmiany były długotrwałe.

Naukowcy odkryli kilka istotnych różnic między „kosmicznymi” robakami płaskimi, a tymi, które pozostały na Ziemi. Na przykład w ciągu pierwszej godziny zanurzenia w pojemnikach świeżej wody płazińce przebywające w kosmosie wydawały się doświadczać wstrząsu. Zwijały się i były nieruchome. Wracały do normalnego zachowania po około dwóch godzinach, ale dalsza analiza wykazała, że ​​ich organizmy uległy zmianie. Uczeni sugerują, że robaki uległy przemianom metabolicznym podczas pobytu w przestrzeni kosmicznej.

Fot. Junji Morokuma/Allen Discovery Center at Tufts University

Płazińce z kosmosu wykazywały również zmiany w zachowaniu. Po wystawieniu obu grup na działania światła, „kosmiczne” robaki płaskie byłe mniej skłonne szukać zaciemnionych miejsc. Jednak najbardziej dramatyczną różnicą był rodzaj regeneracji zaobserwowany w jednym z 15 fragmentów płazińca wysyłanych do ISS. Fragment ten powrócił z kosmosu z dwiema głowami – po jednej na każdym końcu ciała. Nigdy wcześniej nie zaobserwowano tego typu odbudowy. Gdy badacze pocięli dwugłowego robaka płaskiego na części, ten ponownie odbudował dwie głowy.

– Normalnie płaskie robaki nigdy tego nie robią – powiedział profesor biologii na Tufts University in Massachusetts Michael Levin, współautor badań. – Zaobserwowane różnice nadal występowały rok po powrocie na Ziemię. Mogły to być spowodowane utratą pola geomagnetycznego, mikrograwitacją albo stresem startu i lądowania – dodał.

Na pierwszy rzut oka te małe robaki nie mają wiele wspólnego z astronautami obecnymi na pokładzie ISS. Ale doświadczenie przeprowadzone na ISS oferuje cenne wskazówki dotyczące tego, jak życie w kosmosie może wpływać na organizm. Może to pomóc naukowcom zrozumieć wpływ podróży kosmicznych na ludzkie ciała.

– Naukowcy wiedzą wiele o biochemicznych sygnałach, które umożliwiają komórkom współpracę w celu budowy i naprawy organizmu. Jednak siły fizyczne zaangażowane w ten proces nie są dobrze poznane – wyjaśnił Levin. – Nasza praca może nie tylko zoptymalizować przyszłe podróże kosmiczne, ale również wyjaśnić podstawowe mechanizmy, które będą miały konsekwencje dla terapii medycyny regeneracyjnej na Ziemi i w przestrzeni kosmicznej – dodał.

 

 

Źródło: Live Science, fot. Junji Morokuma/Allen Discovery Center at Tufts University