Древние растения и их уникальные механизмы выживания
Мхи, относящиеся к бриофитам, считаются одними из самых первых растений, освоивших сушу сотни миллионов лет назад. Эти организмы способны колонизировать даже самые суровые участки планеты — от скал до песчаных пустошей. Их жизненный цикл во многом зависит от спор — микроскопических структур, которые могут долгое время сохранять жизнеспособность, находясь в состоянии покоя.
Споры мха легко переносятся ветром и способны переживать экстремальные условия, включая резкие перепады температуры и недостаток влаги. Благодаря этим особенностям мхи часто становятся первыми обитателями новых или разрушенных экосистем.
Эксперимент на МКС: испытание космосом
В марте 2022 года на борту Международной космической станции стартовал необычный эксперимент. Астронавты разместили на внешней поверхности станции контейнеры с двадцатью тысячами спор Physcomitrium patens. Эти споры провели в открытом космосе 283 дня, подвергаясь воздействию вакуума, экстремальных температур, микрогравитации, ультрафиолета и радиации.
После завершения миссии образцы вернулись на Землю. Ученые из Университета Хоккайдо (Hokkaido University) под руководством Томомичи Фудзиты (Tomomichi Fujita) сразу приступили к анализу состояния спор. Для сравнения использовались контрольные образцы, которые все это время находились в лаборатории, а также споры, защищенные от ультрафиолета на МКС.
Результаты: выживаемость спор поражает
Контрольная группа показала ожидаемо высокий процент прорастания — 97%. Не менее впечатляющие результаты продемонстрировали споры, находившиеся на МКС, но защищенные от ультрафиолета. Однако наибольший интерес вызвали те, что провели девять месяцев в открытом космосе без какой-либо защиты.
Более 80% этих спор сохранили способность к прорастанию и дали начало полноценным растениям. Это стало неожиданностью для исследователей, поскольку предыдущие опыты с другими частями мха показали их низкую устойчивость к подобным стрессам. Вегетативные формы погибали под воздействием ультрафиолета и обезвоживания, а споры демонстрировали исключительную стойкость.
Секрет прочности: строение спор и эволюция
Ученые объясняют феноменальную выживаемость спор их многослойной оболочкой, которая защищает внутренние структуры от внешних угроз. Такая «броня» сформировалась у мхов в процессе эволюции, когда растения осваивали сушу и сталкивались с суровыми условиями древней Земли.
Исследователи сравнивают споры с миниатюрными космическими аппаратами, способными выдерживать экстремальные нагрузки. По их оценкам, отдельные споры могут сохранять жизнеспособность в космосе не только девять месяцев, но и до 15 лет.
Значение для астробиологии и новые вопросы
Открытие японских биологов расширяет представления о границах выживания земных организмов. Если споры мха способны пережить столь длительное пребывание в космосе, это усиливает гипотезу о возможности распространения жизни между планетами.
Однако не все специалисты разделяют оптимизм. Некоторые эксперты считают, что ключевым испытанием станет способность спор не только выживать, но и прорастать непосредственно в условиях космоса, например, на борту МКС. Пока что успешное прорастание наблюдалось только после возвращения на Землю.
Впереди ученых ждет следующий этап: проверка, смогут ли споры мха не просто выжить, но и начать новый жизненный цикл вне Земли. Этот вопрос остается открытым и требует дальнейших исследований.
