دانشمندان برای نه ماه خزه را بر بیرون ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب کردند — سپس آن را پس از بازگشت به زمین دوباره رشد دادند
توسط ماسون واکلی
یک گونه از خزه به مدت نه ماه بر روی بیرون ایستگاه فضایی بین‌المللی زنده ماند، پژوهش جدید نشان می‌دهد — و ۸۰٪ از نمونه‌ها پس از بازگرداندن به زمین به تکثیر ادامه دادند.
این کشف درک ما را از چگونگی بقا گونه‌های گیاهی در شرایط شدید بهبود می‌بخشد، پژوهشگران در نتایج خود که روز پنج‌شنبه (۲۰ نوامبر) در مجله iScience منتشر شد، نوشتند.
خزه در برخی از سخت‌ترین محیط‌های زمین، از قله‌های سرد هیمالیا تا شن‌های خشک و سوزان دره مرگ، می‌زیست. استقامت خزه در برابر شرایط نامساعد، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای بقا در محیط بی‌رحم فضا تبدیل می‌کند؛ جایی که نوسانات دمایی شدید، تغییر گرانش و تابش پرتوهای شدید، موجودات زنده را به حدّاکثر توان خود می‌رسانند.
آزمایش‌های پیشین چگونگی سازگاری گیاهان در فضا را بررسی کرده‌اند، اما تاکنون بر روی موجودات بزرگ‌تر مانند باکتری‌ها یا محصولات کشاورزی تمرکز داشته‌اند. اکنون پژوهشگران نشان دادند که نمونه‌های خزه Physcomitrium patens (P. patens) نه تنها می‌توانند زنده بمانند، بلکه در فضا به رشد می‌پردازند.
در ابتدا، پژوهشگران سه نوع سلول از P. patens را از مراحل مختلف دوره‌ی تولید مثل خزه آزمایش کردند. آنها دریافتند که اسپوروفیت‌ها — ساختارهای سلولی که اسپورها را در بر می‌گیرند — بیشترین تحمل‌پذیری در برابر استرس را هنگام مواجهه با نور ماوراء بنفش (UV)، سرمازدگی و حرارت نشان دادند.
سپس نمونه‌های اسپوروفیت در خارج از ایستگاه فضایی بین‌المللی در یک وسایلۀ معرض ویژه، که به ماژول کیبو (Kibo) ژاپن متصل بود، قرار داده شدند؛ جایی که این نمونه‌ها حدود نه ماه در سال ۲۰۲۲ زندگی کردند. پس از این مدت، نمونه‌ها به زمین بازگردانده شدند.
«به‌طور شگفت‌آور، بیش از ۸۰٪ از اسپورها زنده ماندند و بسیاری به‌طور عادی جوانه زدند»، Tomomichi Fujita، استاد زیست‌شناسی گیاهی در دانشگاه هوکایدو، ژاپن، که نویسنده اصلی این مطالعه است، در ایمیلی به Live Science گفت. از این پژوهش، Fujita و تیمش مدلی توسعه دادند که نشان می‌دهد اسپورهای خزه می‌توانند تا ۵٬۶۰۰ روز (حدود پانزده سال) در فضا زنده بمانند.
در زمین، تیم دریافت کرد که بیشتر شرایط — از جمله خلأ فضا، میکروگرانشی و نوسانات دمایی شدید — تأثیر محدودی بر اسپورهای خزه داشت. اما نمونه‌هایی که در معرض نور، به‌ویژه طول موج‌های پرانرژی نور ماوراء بنفش (UV) قرار گرفتند، وضعیت کمتری داشتند. سطوح رنگدانه‌های مورد استفاده خزه برای فتوسنتز، مانند کلروفیل a، به‌طور قابل‌توجهی به‌دلیل آسیب نور کاهش یافت، که بر رشد بعدی خزه تأثیر گذاشت.
اگرچه برخی از نمونه‌های خزه از آسیب‌های ناشی از شرایط فضای بیرونی رنج بردند، P. patens همچنان نسبت به سایر گونه‌های گیاهی که پیشتر تحت شرایط مشابه آزمایش شده‌اند، کارایی به‌مراتب بهتری نشان داد. Fujita معتقد است که پوشش حفاظتی اسفنجی اطراف اسپورها می‌تواند در برابر نور ماوراء بنفش و کم‌آبی محافظت کند.
«این نقش حفاظتی ممکن است در مراحل اولیه تاریخ گیاهان خشکی تکامل یافته باشد تا به خزه‌ها در استعمار زیستگاه‌های زمینی کمک کند»، او گفت.
اگرچه ممکن است این کار به‌عنوان آزمونی برای تعیین حدهای یک گونه به‌نظر برسد، موفقیت اسپورها در فضا می‌تواند به‌عنوان یک گام بیولوژیکی برای ساخت اکوسیستم‌های فراتر از سیاره‌مان عمل کند، Fujita گفت. او در آینده امید دارد گونه‌های دیگری را آزمایش کند و بهتر بفهمد چگونه این سلول‌های مقاوم در چنین شرایط استرس‌زا زنده می‌مانند.