توقف وأعد التحقق من كل شيء اكتشف العلماء 26 نوعًا بكتيريًا جديدًا في غرف الأبحاث التابعة لناسا

ناساتُصنف غرف الأبحاث في ناسا من بين أنظف الأماكن على وجه الأرض، ولسبب وجيه، تم تحصين هذه المساحات المعقمة لمنع حتى أصعب ميكروبات الأرض من السفر إلى عوالم أخرى على متن مركبة ناسا الفضائية. ومع ذلك، حتى في أكثر الأماكن عقمًا على وجه الأرض، تجد الحياة طريقًا لها.

الآن، يخطط الخبراء لاختبار هذه الحشرات المكتشفة حديثًا داخل “غرفة محاكاة كوكبية” يمكن أن تكشف ما إذا كانت هذه الميكروبات، أو تلك التي لها تكيفات مماثلة، يمكنها البقاء على قيد الحياة في رحلة عبر الفضاء إلى المريخ، وربما تلويث العوالم الغريبة عند وصولها.

في وقت سابق من هذا العام، حدد العلماء أكثر من عشرين نوعًا بكتيريًا غير معروف سابقًا تكمن في غرف الأبحاث بمركز كينيدي للفضاء في فلوريدا، حيث قامت وكالة ناسا بتجميع مركبتها فينيكس. المريخ لاندر في عام 2007. وأظهر الاكتشاف أنه على الرغم من الغسل المستمر، ومواد التنظيف الكيميائية القاسية، والنقص الشديد في المغذيات، فقد طورت بعض الميكروبات مجموعة من الحيل الجينية التي سمحت لها بالاستمرار في هذه البيئات القاسية.

“لقد كانت لحظة” التوقف وإعادة التحقق من كل شيء “حقيقية،” مؤلف مشارك في الدراسة الكسندر روزادوأخبر أستاذ العلوم البيولوجية بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في المملكة العربية السعودية موقع Live Science عن النتائج التي تم وصفها في ورقة بحثية نُشرت في شهر مايو في المجلة الميكروبيوم. وأضاف أنه على الرغم من وجود عدد قليل نسبيًا من هذه الميكروبات، إلا أنها استمرت لفترة طويلة وفي بيئات غرف الأبحاث المتعددة.

يقول الباحثون إن تحديد هذه الكائنات شديدة التحمل ودراسة استراتيجيات بقائها أمر مهم، لأن أي ميكروب قادر على التسلل عبر ضوابط الغرف النظيفة القياسية يمكن أيضًا أن يتهرب من ضمانات حماية الكواكب التي تهدف إلى منع الحياة على الأرض من تلويث عوالم أخرى.

عندما سئل عما إذا كان أي من هذه الميكروبات قد يتحمل، من الناحية النظرية، الظروف أثناء رحلة إلى الغطاء القطبي الشمالي للمريخ، حيث هبطت فينيكس في عام 2008، قال روزادو إن العديد من الأنواع تحمل جينات قد تساعدها على التكيف مع ضغوط رحلات الفضاء، مثل إصلاح الحمض النووي والمرونة المرتبطة بالسكون. لكنه حذر من أن بقاءهم على قيد الحياة سيعتمد على كيفية تعاملهم مع الظروف القاسية التي قد يواجهها الميكروب أثناء السفر إلى الفضاء وعلى المريخ – وهي عوامل لم يختبرها الفريق – بما في ذلك التعرض للفراغ، والإشعاع المكثف، والبرد العميق، ومستويات عالية من الأشعة فوق البنفسجية على سطح المريخ.

وقال روزادو إنه لاستكشاف هذا السؤال، يقوم الباحثون الآن ببناء غرفة محاكاة كوكبية في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا في المملكة العربية السعودية لتعريض البكتيريا لظروف شبيهة بالمريخ وظروف شبيهة بالفضاء. تم تصميم الغرفة، وهي الآن في مرحلة التجميع النهائية، ومن المتوقع أن تبدأ التجارب التجريبية في أوائل عام 2026، لتقليد الضغوط مثل انخفاض ضغط الهواء المريخي المنخفض والغني بثاني أكسيد الكربون، والإشعاع العالي، والتقلبات الشديدة في درجات الحرارة التي قد تواجهها الميكروبات أثناء رحلات الفضاء. وقال روزادو إن هذه البيئات الخاضعة للرقابة ستسمح للعلماء بالتحقيق في مدى قدرة الميكروبات القوية على التكيف والبقاء على قيد الحياة في ظل مجموعات من الضغوط المماثلة لتلك التي تمت مواجهتها أثناء رحلات الفضاء أو على سطح المريخ.

“الغرف النظيفة لا تحتوي على” لا حياة “”

صُممت غرف الأبحاث الخاصة بتجميع المركبات الفضائية التابعة لوكالة ناسا بحيث تكون معادية للميكروبات – وهو حجر الزاوية في جهود الوكالة لمنع الكائنات الحية على الأرض من التنقل إلى عوالم خارج الأرض – من خلال الهواء المفلتر باستمرار، والتحكم الصارم في الرطوبة والعلاجات المتكررة باستخدام المنظفات الكيميائية والأشعة فوق البنفسجية، من بين تدابير أخرى.

ومع ذلك، قال روسادو: “إن غرف الأبحاث لا تحتوي على حياة”. “تظهر نتائجنا أن هذه الأنواع الجديدة عادة ما تكون نادرة ولكن يمكن العثور عليها، وهو ما يتناسب مع الثبات طويل الأمد ومنخفض المستوى في غرف الأبحاث.”

أثناء تجميع مركبة الهبوط فينيكس في مرفق خدمة الحمولة الخطرة التابع لمركز كينيدي للفضاء، قام فريق بقيادة مؤلف مشارك في الدراسة كاستوري فينكاتيسوارانقام، وهو عالم أبحاث كبير في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، بجمع وحفظ 215 سلالة بكتيرية من أرضيات غرف الأبحاث. وتم جمع بعض العينات قبل وصول المركبة الفضائية في أبريل 2007، ومرة ​​أخرى أثناء التجميع والاختبار في يونيو، ومرة ​​أخرى بعد انتقال المركبة الفضائية إلى منصة الإطلاق في أغسطس، وفقًا للدراسة.

وفي ذلك الوقت، كان الباحثون يفتقرون إلى التكنولوجيا اللازمة لتصنيف الأنواع الجديدة بدقة أو بأعداد كبيرة. لكن تكنولوجيا الحمض النووي تطورت بشكل كبير خلال 17 عامًا منذ تلك المهمة، ويمكن للعلماء اليوم تحديد تسلسل كل جين تقريبًا تحمله هذه الميكروبات ومقارنة الحمض النووي الخاص بها بالمسوحات الجينية الواسعة للميكروبات التي تم جمعها من غرف الأبحاث في سنوات لاحقة. وقال روزادو إن هذا يسمح للعلماء “بدراسة عدد المرات والمدة التي تظهر فيها هذه الميكروبات في أماكن وأوقات مختلفة، وهو ما لم يكن ممكنا في عام 2007”.

كشف المزيد من التحليل عن مجموعة من استراتيجيات البقاء. تحمل العديد من الأنواع التي تم تحديدها حديثًا جينات تساعدها على مقاومة مواد التنظيف الكيميائية، أو تشكيل أغشية حيوية لزجة تثبتها على الأسطح، أو إصلاح الحمض النووي التالف بسبب الإشعاع، أو إنتاج جراثيم صلبة خاملة، وهي تكيفات تساعدها على البقاء على قيد الحياة في زوايا مخفية أو شقوق مجهرية، وفقًا لما ذكرته الدراسة. وقال روزادو إن هذا يجعل الميكروبات “كائنات اختبارية ممتازة” للتحقق من صحة بروتوكولات إزالة التلوث وأنظمة الكشف التي تعتمد عليها وكالات الفضاء لإبقاء المركبات الفضائية معقمة.

ومن وجهة نظر بحثية أوسع، قال روزادو إن الخطوة التالية هي التنسيق، وأخذ العينات على المدى الطويل عبر غرف الأبحاث المتعددة باستخدام طرق موحدة، مقترنة بتجارب خاضعة للرقابة تقيس حدود بقاء الميكروبات واستجاباتها للضغط.

وقال: “هذا من شأنه أن يعطينا صورة أوضح بكثير عن السمات المهمة حقًا لحماية الكواكب والتي قد تكون لها قيمة تحويلية في التكنولوجيا الحيوية أو علم الأحياء الفلكي”.