國際空間站細菌竟現前所未有的驚人變異
這聽起來像是來自科幻小說,甚至可能是恐怖故事。空間站似乎一直是近乎無菌的臨牀環境,既乾淨又沒有任何細菌。然而,事實遠非如此,最近在國際空間站觀察到細菌發生了變異。據說這種情況前所未見,這可能是個令人擔憂的消息——尤其是如果你恰好是其中一名宇航員的話。在下面的文章中,和我們一起了解更多關於這一相當奇怪事件的研究。
在過去的 75 年中,人類一直在探索太空,把無數物體送入了太空。事實上,僅在 2023 年,就有 2644 個物體被拋入太空。我們隨着這些物體送去了多少細菌,這幾乎難以想象。考慮到大多數細菌基本上是無害的,不會造成任何損害,這似乎不太令人擔憂。然而,也有某些被認爲是危險的菌株,比如布甘丹腸桿菌。碰巧的是,正是這種細菌菌株於 2018 年在國際空間站被發現。
當時,觀察到了這種細菌的五種不同菌株。然而,在進一步的調查中又發現了八種菌株。這些菌株與嚴重的臨牀感染有關,並且對多種抗生素藥物具有耐藥性。在國際空間站上與宇航員共處的正常微生物和細菌對保持宇航員的健康發揮着重要作用。然而,當存在開始變異的有害細菌時,顯然會引起對船上人員安全的擔憂。研究人員寫道,他們已經確定:“我們研究中的某些基因僅存在於與國際空間站相關的生物體中,而不存在於地球上的對應生物體裡。”
國際空間站通常被描述爲“一個高度受控的環境,其特點爲微重力、二氧化碳水平升高以及太陽輻射增強”。然而,儘管有這種程度的控制,這些微生物仍然能夠在環境中滲透和變異。一些科學家認爲,某些暴露於太空失重環境的微生物可以迅速變化。它們對抗生素的抵抗力更強,也變得更有害。這可能通過快速突變或與其他微生物共享其遺傳物質(水平基因轉移)發生。
據信,布甘達腸桿菌在空間站上找到了生存空間,並最終和地球上的同類菌株產生了差異。2024 年 3 月開展的一項研究把這種特定的細菌界定爲機會性病原體。總的來說,這意味着這種細菌僅會在已經患病或者免疫系統薄弱的人羣中引發疾病。雖然這對於地球上的健康人羣而言可能不成問題,但宇航員的免疫系統卻常常會出現狀況。
該研究期望更深入地瞭解細菌在太空中的變異狀況,因爲這或許會給國際空間站上的宇航員造成嚴重的健康問題。關於病原體在人體內的作用方式,該研究表明,腸桿菌屬作爲“機會性人類病原體,會引發菌血症、下呼吸道感染、骨髓炎、敗血症和尿路感染等醫院感染。”
該研究指出,太空環境所具有的獨特壓力跟地球上的任何狀況都截然不同,或許會致使細菌產生這些基因變化。這一假設是此項研究的核心所在。研究人員期望這些發現最終能夠給我們提供一個瞭解國際空間站內微生物生態系統動態的窗口。這在很大程度上有助於降低宇航員可能遭遇的與病原威脅有關的風險。
雖然地球上的細菌我們已經相當瞭解,但是太空帶來了新的環境因素。這些因素,包括微重力和輻射,可能導致微生物迅速變化。像布甘丹腸桿菌這類有害菌株尤其令人擔憂。對於免疫系統可能在太空中隨着時間推移而減弱的宇航員來說,這些類型的菌株可能存在風險。
科學家們正在研究這些突變,希望能更好地瞭解細菌在太空中是如何適應的。有了這個新知識,他們可以學習如何在未來的任務中保護宇航員。這一切都是爲了確保那些勇敢探索我們星球之外的人進行的太空旅行安全又健康。再者,誰曉得未來在這些極端環境中,我們能瞭解到有關細菌的哪些奇妙之事呢?