Доктор Лея возглавляет Исследовательский центр экстремофилов. Рабочая группа CCCryo по биобанку в отделении IZI-BB по биоаналитике и биопроцессам Фраунгофера в Потсдаме. В течение последних 18 лет группа изучает стратегии выживания криофильных водорослей, цианобактерий, мхов, грибов и бактерий, обитающих в полярных регионах.
Исследователи уже установили в лаборатории, что водоросли в значительной степени невосприимчивы к длительному десикатонному стрессу, экстремальным температурам или ультрафиолетовому излучению. Однако экстремальные условия околоземной орбиты невозможно полностью смоделировать в лабораториях.«Мы слегка высушили штаммы водорослей, чтобы подготовиться к их пребыванию в космосе», — поясняет д-р Лея. Корабль "Прогресс" доставил организмы в космос 23 июля 2014 года, а капсула "Союз" вернула культуры водорослей на Землю.
В целом им пришлось продержаться около 16 месяцев вне МКС — только с фильтрами нейтральной плотности, снижающими воздействие радиации. Датчики измеряли и регистрировали изменения температуры и количества космического излучения.
Исследователи не просто хотели узнать, выживут ли водоросли на околоземной орбите; они также сосредоточились на том, как организмы в вакууме будут реагировать на UVA, UVB и UVC излучение. «Мы ожидали, что организмы выживут в вакууме и при колебаниях температуры от минус 20 до плюс 50 градусов по Цельсию, а также под воздействием УФ-А и УФ-В-излучений. Но мы были удивлены, узнав, что штаммы водорослей остались невредимыми из-за чрезвычайно вредных УФ-лучей. радиация ", — говорит доктор Лея. Более того, зеленые водоросли удивительно хорошо выживали в засухе.Исследована ДНК водорослей МКС
Теперь исследователи изучат стратегии адаптации синих и зеленых водорослей. Поскольку УФ-излучение может повредить ДНК человека, Технический университет Берлина и DLR изучают ДНК водорослей МКС, чтобы определить, была ли она повреждена, и если да, то в какой степени. Они также используют спектроскопические методы для анализа биомаркеров каротиноидов в водорослях.
Эксперты используют термин «биомаркер» для обозначения любых биомолекул и их измеримых характеристик. Эти открытия имеют большое значение во многих отношениях, в том числе когда-нибудь полет на Марс. Производство продуктов питания на Марсе будет иметь важное значение для выживания, если люди колонизируют Красную планету в далеком будущем. Водоросли производят кислород и белки, что делает их хорошим источником пищи; особо выносливые сорта можно было выращивать в специальных теплицах или полупрозрачных палатках.
Исследователям также интересно узнать, могли ли миллионы лет назад организмы или ранние формы жизни из космоса породить жизнь на Земле. Ранние формы жизни могли попасть на Землю через метеориты. Эта известная теория панспермии может возродиться благодаря экспериментам с водорослями на МКС.
Компоненты водорослей в качестве пищевых добавок и защиты от солнцаРазличные отрасли промышленности также получат пользу от результатов эксперимента с водорослями на МКС.
Возможно, вскоре производители косметики смогут производить кремы для защиты от ультрафиолета, содержащие компоненты из водорослей. Для пищевой промышленности водоросли содержат привлекательные пищевые добавки благодаря их эффективным механизмам восстановления и высокому содержанию омега-3 жирных кислот, таких как эйкозапентаеновая кислота (EPA). Соответствующие методы производства по-прежнему очень дороги, но в ближайшем будущем они должны стать коммерчески жизнеспособными. Доктор Лея собрал около 500 водорослей и других организмов в полярных регионах и других экстремальных местах по всему миру.
Но эксперты считают, что существует более ста тысяч видов, из которых идентифицирована лишь небольшая часть. Это означает, что велики шансы, что эти недооцененные организмы преподнесут еще один или два сюрприза.