Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã tiến hành các nghiên cứu trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) để xác định ảnh hưởng của việc sống trong không gian đối với con người và vi sinh vật. Ngoài mức độ phóng xạ cao, cũng có những lo ngại rằng việc tiếp xúc lâu dài với vi trọng lực có thể gây đột biến gen. Hiểu được những điều này, và đưa ra các biện pháp đối phó, là điều cần thiết nếu loài người trở thành một loài thực sự xa vũ trụ.
Thật thú vị, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Tây Bắc gần đây đã thực hiện một nghiên cứu với vi khuẩn được giữ trên tàu ISS. Trái với những gì nhiều người nghi ngờ, vi khuẩn đã không biến đổi thành một siêu chủng kháng thuốc, mà thay vào đó là biến đổi để thích nghi với môi trường của nó. Những kết quả này có thể rất quan trọng khi hiểu được sinh vật sẽ thích nghi với môi trường căng thẳng của không gian như thế nào.
Nghiên cứu mô tả nhóm tìm kiếm gần đây đã xuất hiện trong hệ thống, một tạp chí khoa học được xuất bản bởi Hiệp hội Vi sinh học Hoa Kỳ. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Erica Hartmann, một giáo sư trợ lý của Khoa Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường (DCEE) tại NWU, và bao gồm nhiều nhà nghiên cứu sau đại học và sau tiến sĩ của DCEE và Sarah Castro-Wallace của Trung tâm Vũ trụ NASA Johnson.
Các nghiên cứu như thế này rất cần thiết cho các nhiệm vụ được lên kế hoạch cho tương lai gần, bao gồm các kế hoạch của NASA cho các nhiệm vụ được làm mới đến bề mặt mặt trăng và nhiệm vụ phi hành đoàn được đề xuất của họ lên Sao Hỏa. Trên hết, Trung Quốc, Nga và Ấn Độ cũng đang lên kế hoạch đưa các phi hành gia lên Mặt trăng trong những thập kỷ tới. Như giáo sư Hartmann đã giải thích trong một thông cáo báo chí của NAU:
Có rất nhiều suy đoán về phóng xạ, vi trọng lực và thiếu thông gió và làm thế nào điều đó có thể ảnh hưởng đến các sinh vật sống, bao gồm cả vi khuẩn. Đó là những điều kiện căng thẳng, khắc nghiệt. Có phải môi trường chọn cho tuyệt vời bởi vì họ có lợi thế? Câu trả lời có vẻ là ‘không.
Vì lợi ích của nghiên cứu, Hartmann và các cộng sự đã tham khảo dữ liệu từ Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia (NCBI), nơi duy trì thông tin lưu trữ về các thí nghiệm vi khuẩn được tiến hành trên ISS. Cụ thể, họ đã đánh giá làm thế nào các chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus và Bacillus cereus phát triển trong không gian.
Loại đầu tiên được tìm thấy trên da người và chứa chủng MRSA kháng thuốc, khiến nó chịu trách nhiệm cho một số bệnh nhiễm trùng khó điều trị ở người. Loài này sống trong đất và có rất ít ý nghĩa đối với sức khỏe con người, nhưng vẫn mang lại thông tin có giá trị về cách vi khuẩn trên cạn phát triển khi được đưa ra khỏi vùng thoải mái của chúng và chịu các điều kiện không quen thuộc của không gian.
Vi khuẩn có thể sống trên da rất hạnh phúc ở đó. Da của bạn ấm áp và có một số loại dầu và hóa chất hữu cơ mà vi khuẩn thực sự thích. Khi bạn rũ bỏ những vi khuẩn đó, chúng thấy mình sống trong một môi trường rất khác. Bề mặt tòa nhà rất lạnh và cằn cỗi, cực kỳ căng thẳng đối với một số vi khuẩn.
Khi nhóm nghiên cứu so sánh cách các chủng này phát triển trên ISS với cách các chủng tương tự phát triển trên Trái đất. Những gì họ tìm thấy là vi khuẩn sống trên ISS bị đột biến để thích nghi với điều kiện địa phương, lựa chọn các gen có lợi để có thể tiếp tục ăn, phát triển và hoạt động trong môi trường vi trọng lực và khi tiếp xúc với mức độ phóng xạ cao hơn.
Ryan Blaustein, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Hartmann, người là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, chỉ ra rằng đây là một kết quả đáng ngạc nhiên. Dựa trên phân tích bộ gen, có vẻ như vi khuẩn đang thích nghi với cuộc sống - không tiến hóa để gây bệnh, ông nói. Voi Chúng tôi đã thấy bất cứ điều gì đặc biệt về kháng kháng sinh hoặc độc lực trong trạm vũ trụ Vi khuẩn.
Đây chắc chắn là tin tốt cho các phi hành gia trong tương lai, chưa kể những người đang hy vọng tham gia vào ngành công nghiệp du lịch vũ trụ đang phát triển một ngày nào đó. Trong cả hai trường hợp, phi hành đoàn buộc phải sống, làm việc và thường vượt qua thời gian trong những viên nang nhỏ hoặc mô-đun nơi không có thông gió và không khí lưu thông trong thời gian dài.
Trước những rủi ro về sức khỏe, việc biết rằng vi khuẩn trên cạn đã thắng đột biến thành siêu vi trùng thậm chí có khả năng kháng kháng sinh cao hơn chắc chắn là một cứu cánh. Tất nhiên, Hartmann và các đồng nghiệp của cô cũng nhấn mạnh rằng nghiên cứu này không có nghĩa là vi trùng không thể sinh sôi nảy nở một khi họ lên tàu vũ trụ hoặc lên tàu vũ trụ:
Ở mọi nơi bạn đến, bạn đều mang theo vi khuẩn. Các phi hành gia là những người cực kỳ khỏe mạnh. Nhưng khi chúng tôi nói về việc mở rộng chuyến bay vào vũ trụ cho khách du lịch không nhất thiết phải đáp ứng tiêu chí phi hành gia, chúng tôi không biết điều gì sẽ xảy ra. Chúng tôi có thể nói rằng nếu bạn đặt một người bị nhiễm trùng vào một bong bóng kín trong không gian thì nó sẽ được chuyển giao cho người khác. Nó giống như khi ai đó ho trên máy bay và mọi người đều bị ốm.
Như mọi khi, thám hiểm không gian đặt ra nhiều rủi ro và triển vọng đưa các phi hành gia vào những chuyến đi dài hơn hoặc khách du lịch vào vũ trụ đặt ra nhiều thách thức. May mắn thay, chúng tôi có nhiều thập kỷ nghiên cứu để dựa vào và nhiều thử nghiệm tiên tiến để giúp chúng tôi được thông báo trước khi ngày đó đến.
Nghiên cứu này được thực hiện nhờ sự hỗ trợ của Quỹ lãnh đạo Searle và Viện sức khỏe quốc gia (NIH).
