Комары-астронавты раскрывают секрет мумификации

Учёные приступили к разработке прототипа оборудования, которое может быть использовано для введения человека в искусственный сон во время длительных межпланетных перелетах и, возможно, грядущей колонизации других планет. Объектом российско-японского космического эксперимента «Space Midge» («Космический комар»), проведённого на Международной космической станции (МКС), посчастливилось стать высушенным, но вполне живым личинкам комара.

Эксперимент «Space Midge» является частью инициированного в 2010 году совместного проекта «AQH-Аквариум», проводимого Институтом медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН) и японским космическим агентством «JAXA». Основным направлением работ является изучение влияния факторов космического полета на водные организмы с использованием системы аквариумов «Aquatic Habitat», установленных в японском модуле МКС.

Олег Гусев, руководитель лаборатории «Экстремальные среды и адаптации», созданной на базе Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета, комментирует: «Космическая биология и медицина является особой областью исследований. Эксперименты на борту космических аппаратов привлекают огромный интерес как научного мира, так и общественности, поскольку каждый из них является «кирпичиком» в создании систем жизнеобеспечения, которые позволят человеку осуществлять длительные межпланетные перёлеты».

Эксперимент, организованный Институтом медико-биологических проблем в рамках долгосрочной совместной программы российского и японского космических агентств, начался 5 февраля 2014 года, когда космический корабль «Союз» с микроскопическими «объектами изучения» на борту отправился к МКС. Организаторы космического эксперимента «Space Midge» решили посмотреть, как происходит выход из криптобиоза в космосе, а также как развиваются личинки комара в условиях микрогравитации и повышенного радиационного фона.

Криптобиоз – состояние практически полного обезвоживания, в котором личинки комара-звонца (Polypedilum vanderplanki) из Уганды и Нигерии способны существовать длительное время. В его организме сохраняется менее 3% жидкости: вода заменяется молекулами трегалозы (дисахарида на основе глюкозы) и ряда других биомолекул, который консервирует живые ткани при высушивании. В таком «мумифицированном» состояние личинки становятся непроницаемыми для многих экстремальных условиях окружающей среды, и могут пережить температуры от 3 до 375 К. При этом они способны быстро возвращаться к жизни в благоприятных условиях.

Спустя две недели после начала эксперимента японский космонавт Коиши Ваката оживил криптобиотические личинки, смочив их водой. Половину насекомых сразу после оживления в космосе законсервировали для генетических исследований, и вместе с первой отправили обратно на Землю, чтобы посмотреть, как повлияло на мотыля пребывание на МКС. «Эксперимент SpaceMidge прошёл успешно: впервые была показана возможность полного цикла метаморфоза у водных насекомых и, насколько я знаю, насекомых вообще в условиях космического полёта», - рассказал Олег Гусев.

На этом эксперименты с высушенными личинками комаров не заканчиваются. В этом году их снова отправят в космос в рамках программы «Expose–R2», разработанной Европейским космическим агентством (ЕКА) и Роскосмосом. В новом эксперименте предполагается выяснить, что происходит с микроорганизмами, обитающими внутри личинок. Биологов интересует, способны ли они выживать в условиях вакуума и космической радиации, пользуясь защитой личинки-хозяина. Кроме того, идёт подготовка ещё одного космического проекта с участием млекопитающих: учёные намерены исследовать спячку сони (Gliridae, или Myoxidae) – маленького зверька из отряда грызуов.