Kan skipbrudne tardigrader ha kolonisert månen?

Publisert av Platon

Følgere: 0

For drøyt fem år siden, 22. februar 2019, ble en ubemannet romsonde plassert i bane rundt månen. Oppkalt Beresheet og bygget av SpaceIL og Israel Aerospace Industries, var det ment å være det første private romfartøyet som utførte en myk landing. Blant sondens nyttelast var tardigrader, kjent for deres evne til å overleve i selv de tøffeste klimaene.

Oppdraget fikk problemer fra starten, med feilen i "stjernesporings"-kameraer ment å bestemme romfartøyets orientering og dermed kontrollere motorene på riktig måte. Budsjettbegrensninger hadde pålagt et redusert design, og mens kommandosentralen var i stand til å omgå noen problemer, ble ting enda vanskeligere den 11. april, dagen for landingen.

På vei til månen hadde romfartøyet reist i høy hastighet, og det måtte bremses langt ned for å gjøre en myk landing. Dessverre under bremsemanøveren sviktet et gyroskop, og blokkerte primærmotoren. I en høyde av 150 meter beveget Beresheet seg fortsatt i 500 kilometer i timen, altfor fort til å bli stoppet i tide. Slaget var voldsomt – sonden knuste, og restene ble spredt over en avstand på rundt hundre meter. Vi vet dette fordi stedet ble fotografert av NASAs LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) satellitt 22. april.

Kan skipbrudne tardigrader ha kolonisert månen? PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikalt søk. Ai. — Før og etter bilder tatt av NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) av Beresheet-krasjstedet. Bildekreditt: NASA/GSFC/Arizona State University

Dyr som tåler (nesten) alt

Så, hva skjedde med bjørnedyr som reiste på sonden? Gitt deres bemerkelsesverdige evner til å overleve situasjoner som ville drept stort sett alle andre dyr, kunne de ha forurenset månen? Verre, kan de være i stand til å reprodusere og kolonisere det?

Tardigrader er mikroskopiske dyr som måler mindre enn en millimeter i lengde. Alle har nevroner, en munnåpning i enden av en uttrekkbar snabel, en tarm som inneholder en mikrobiota og fire par ikke-artikulerte ben som ender i klør, og de fleste har to øyne. Så små som de er, deler de en felles stamfar med leddyr som insekter og edderkoppdyr.

De fleste tardigrader lever i vannmiljøer, men de kan finnes i alle miljøer, også urbane. Emmanuelle Delagoutte, en forsker ved det franske nasjonale senteret for vitenskapelig forskning (CNRS), samler dem i mosene og lavene i Jardin des Plantes i Paris. For å være aktiv, spise av mikroalger som chlorella, og bevege seg, vokse og reprodusere, må tardigrader være omgitt av en vannfilm. De reproduserer seksuelt eller aseksuelt via partenogenese (fra et ubefruktet egg) eller til og med hermafroditisme, når et individ (som har både mannlige og kvinnelige kjønnsceller) selvbefrukter. Når egget har klekket ut, varer det aktive livet til en tardigrad fra 3 til 30 måneder. Totalt 1,265 XNUMX arter er beskrevet, inkludert to fossiler.

Tardigrades er kjent for sin motstand mot forhold som verken eksisterer på jorden eller på månen. De kan stenge stoffskiftet ved å miste opptil 95 prosent av kroppsvannet. Noen arter syntetiserer et sukker, trehalose, det fungerer som frostvæske, mens andre syntetiserer proteiner som antas å inkorporere cellulære bestanddeler i et amorft "glassaktig" nettverk som tilbyr motstand og beskyttelse til hver celle.

Under dehydrering kan en tardigrads kropp krympe til halvparten av normal størrelse. Bena forsvinner, bare klørne er fortsatt synlige. Denne staten, kjent som kryptobiose, vedvarer til forholdene for aktivt liv igjen blir gunstige.

Avhengig av arten av tardigrade, trenger individer mer eller mindre tid på å dehydrere og ikke alle eksemplarer av samme art klarer å gå tilbake til aktivt liv. Dehydrerte voksne overlever i noen få minutter ved temperaturer så lave som -272 °C eller så høye som 150 °C og på lang sikt ved høye doser gammastråler på 1,000 eller 4,400 grå (Gy). Til sammenligning er en dose på 10 Gy dødelig for mennesker, og 40-50,000 XNUMX Gy steriliserer alle typer materiale. Uansett dose dreper stråling imidlertid tardigrade egg. Dessuten er beskyttelsen som gis av kryptobiose ikke alltid entydig, som i tilfellet med Milnesium tardigradum, hvor stråling påvirker både aktive og dehydrerte dyr på samme måte.

Månelivet?

Så, hva skjedde med tardigradene etter at de krasjet på månen? Er noen av dem fortsatt levedyktige, begravet under månens regolittden støv som varierer i dybden fra noen få meter til flere titalls meter?

Først av alt må de ha overlevd påvirkningen. laboratoriet~~POS=TRUNC har vist at frosne eksemplarer av Hypsibius dujardini arter som reiser med 3,000 kilometer i timen i et vakuum ble dødelig skadet da de knuste i sand. Imidlertid overlevde de sammenstøt på 2,600 kilometer i timen eller mindre - og deres "harde landing" på månen, selv om det var uønsket, var langt tregere.

Månens overflate er ikke beskyttet mot solpartikler og kosmiske stråler, spesielt gammastråler, men også her ville tardigradene være i stand til å motstå. Faktisk har Robert Wimmer-Schweingruber, professor ved universitetet i Kiel i Tyskland, og teamet hans vist at doser av gammastråler som treffer månens overflate er permanente, men lave sammenlignet med dosene nevnt ovenfor – 10 års eksponering for gammastråler vil tilsvare en total dose på rundt 1 Gy.

Til slutt vil tardigradene måtte tåle mangel på vann samt temperaturer fra -170 til -190 °C i løpet av månens natt og 100 til 120 °C om dagen. En månedag eller natt varer lenge, i underkant av 15 jorddager. Selve sonden var ikke designet for å tåle slike ekstremer, og selv om den ikke hadde krasjet, ville den ha opphørt all aktivitet etter bare noen få jorddager.

Dessverre for tardigradene kan de ikke overvinne mangelen på flytende vann, oksygen og mikroalger - de ville aldri kunne reaktiveres, langt mindre reprodusere. Deres kolonisering av månen er dermed umulig. Likevel er inaktive prøver på månejord og deres tilstedeværelse reiser etiske spørsmål, som Matthew Silk, påpeker en økolog ved University of Edinburgh. Dessuten på et tidspunkt da utforsking av verdensrommet tar av i alle retninger, kan det å forurense andre planeter bety at vi mister muligheten til å oppdage utenomjordisk liv.

Forfatteren takker Emmanuelle Delagoutte og Cédric Hubas fra Muséum de Paris, og Robert Wimmer-Schweingruber fra University of Kiel, for deres kritiske lesning av teksten og deres råd.

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les originalartikkelen på engelsk her. eller som opprinnelig utgitt på fransk her..

Bilde Credit: Schokraie E, Warnken U, Hotz-Wagenblatt A, Grohme MA, Hengherr S, et al. (2012), CC B