科学者たちは、宇宙ステーションにどんな細菌が生息しているのかを解明しようとしている。

科学者たちは、宇宙ステーションにどんな細菌が生息しているのかを解明しようとしている。

細菌を絶滅させるのは難しい。私たちは細菌の多くを殺す才能があるが、最後の一つまで完全に排除するのはほぼ不可能だ。バスに乗った後に手を消毒したり、キッチンカウンターを拭いたりするときには、これはあまり重要ではない。しかし、銀河の残りの部分を私たちの細菌から守ろうとするときには、はるかに重要になる。

NASA には、この取り組みに専念する部署 (惑星保護局) があり、彼らでさえ、宇宙船から細菌のヒッチハイカーを完全に排除することは不可能であることを知っています。問題のロケットが向かう場所に応じて、どの程度の汚染が許容されるかについての規制がありますが、許容レベルが「ゼロ」になることは決してありません。したがって、国際宇宙ステーションが独自の微生物叢を育てたとしても驚くことではありません。

そこはかなり狭く、密閉された空間で、たくさんのバクテリアが繁殖できるため、生き残った微生物はISSが地球の周りを猛スピードで周回する間、自由に増殖できる。微生物は、何段階もの除染手順を逃れ、過酷な宇宙ステーションを住みかにしている。そして今、科学者たちは微生物を研究したいと考えていた。そこで研究者たちは、上空254マイルにDNAサンプル採取キットを送り、ISSの周囲15か所を綿棒で拭き取り、サンプルを地球に持ち帰ってバクテリアDNAを分析した。彼らが発見したものは以下のとおり。

ISSは家のようなもので、人間のようなものというよりは

もちろん、微生物の観点から言えば。地球上のほぼすべてのものに何らかの微生物叢がある。それは単に細菌が特定の場所に生息することを好み、いったんある地域に定着するとそこに留まるからである。これにはミーアキャットの匂い袋からドアノブまですべてが含まれる(科学者は両方に等しく興味を持っている)。

ソファやバスルームのシンク、特に携帯電話と同様に、ドアノブにも、かなり恒久的に住み着いている細菌種が多数存在します。また、体の隅々までさまざまな微生物叢が存在し、それらは家の細菌の痕跡と関連していますが、最終的には異なります。

ISS を分類するなら、おそらく家と同じ意味のバクテリアに分類するでしょう。ISS は長期間人々が生活する場所であり、毎秒 4.76 マイルで移動していますが、それでも居住可能です。それでも、ISS に地球上の家とまったく同じバクテリアが生息しているとしたら驚きです。家の微生物は、そこに生息する他の生物から一部得られますが、外界からも得られます。窓から入ってくる空気はバクテリアを運び込みます。庭から持ち込まれた土や毎週持ち帰った食料品も同様です。大気とその汚染物質にさらされると、家に定着するバクテリアの種類に影響します。

ISS にはそのような危険はありません。宇宙ステーションでは窓を開けることは推奨されませんし、気密ドアは部外者をほとんど入れません。

そこで、微生物ゲノムの専門家たちは、ISS に人間の体内のような細菌プロファイルがないことに気付き、代わりに人体に目を向けた。汚染源として最も可能性が高いのは、宇宙ステーションに搭乗している宇宙飛行士だ。有毒な化学物質で洗浄することも、残留微生物を殺すために高圧高温のオートクレーブに入れることもできないからだ。おそらく、ISS には、通常私たちの体内に生息する細菌が定着しているのだろう。

しかし、体内の細菌群は、家庭内の細菌群よりもISSの細菌群とさらに異なることが判明した。皮膚の細菌群も例外ではない。残念ながら科学者たちは宇宙飛行士から直接綿棒を採取することはできなかったが、他の研究データを使ってISSの細菌群と人体の細菌群を比較することができた。これまでのプロジェクトでは、綿棒でさまざまな体のさまざまな部位を採取し、そのデータを公開したが、遺伝学者たちはそのデータがISSの細菌群とは大幅に異なることを発見した。

これは、細菌が人間由来ではないという意味ではない。実際、微生物はすべて人間に関連するもので、ISS のマイクロバイオームのパターンが家体のどちらにも正確に一致しないというだけである。最も一般的な細菌である放線菌類は、宇宙ステーションに搭載されている他の主要な微生物の多くと同様に、皮膚や口から来ている。

しかし、発見された細菌のすべてがまだ生きているわけではないことに注意することが重要です。宇宙には、家の中にいるのと同じように、死んだ微生物がたくさんいます。この研究で使用された配列決定法では、生きられない細菌は除外されませんでした。それはむしろ、生きている細菌と死んでいる細菌の寄せ集め、つまり微生物の混合物でした。

宇宙船にバクテリアが存在するのは良いことかもしれない

人類が最終的に火星に行くとき、私たちは火星を汚染したくないでしょう。しかし、そこに到着するまでの何ヶ月もの間、完全に無菌の環境で生活することも望まないかもしれません。

これまでの研究で、ISS で長期間生活する宇宙飛行士は、地球に帰還すると免疫機能が低下していることがわかっています。少なくとも火星旅行に比べれば、医療制度に戻れる人々や地球を離れて過ごす時間が短い人々にとっては、これはそれほど大きな問題ではありません。しかし、何年ものミッションに人々を送り出す計画を立てているなら、彼らの免疫システムがまだ病気と闘える能力を持っていることを確認したいものです。除染プロトコルを生き延びる可能性のある有害な病原体は、免疫力が低下した宇宙飛行士を死に至らしめる可能性があります。

たとえ致死性の病原菌が存在しないとしても、宇宙で育んでいる細菌環境を理解することは重要です。ISS は現時点でそれを研究する唯一の手段ですが、宇宙船はそう遠くない将来、人間の長期居住地になる可能性があります。宇宙船に持ち込む微生物の種類について何か知っておくと良いでしょう。

<<:  プロのように流星群を観察する方法

>>:  大ピラミッドには巨大な空間があるようです。そこに何があるか分からない理由はここにあります。

推薦する

本物の火星人に会う

ジョスリン・ダンさんは火星の赤い岩だらけの地表で8か月間暮らした。昨年は5人のクルー仲間と1,000...

14歳の少年がいかにして核融合を達成した最年少の人物となったか

2012年3月号のポピュラーサイエンス誌に掲載されたこの記事は、当時16歳だったテイラー・ウィルソン...

中国の民間宇宙産業はスペースXやブルーオリジンとの競争に備える

米国では、最近の宇宙旅行に関するメディアの注目は、華やかな億万長者や民間企業の活動に集中している。し...

バターボールターキートークラインのよくある質問

毎年、約 10 万人がバターボール ターキー トークラインに電話をかけ、最も気になる質問をします。「...

草の科学者アグネス・チェイスは、地球を「一つにまとめているもの」を教えてくれました。

科学ジャーナリズムの歴史は、必ずしも包括的であるべきだったわけではありません。そこでPopSci は...

カモノハシのミルクは細菌感染から私たちを救ってくれるかもしれないが、それはカモノハシの一番いいところではない

カモノハシが抗生物質耐性から人類を救ってくれると聞いたことがあるかもしれません。これは本当かどうかは...

PopSciの新刊には、輝かしい若者たちがいっぱい登場する

私の iPhone には ColorScanner というアプリがあります。これは現実世界の色彩をキ...

干ばつでギリシャの水没した村が明らかに

ギリシャ各地で何カ月にもわたって異常な高温と干ばつが続いた後、アテネの主要貯水池で水没した村の跡が発...

赤ちゃんは音楽のビートを判別する能力を持って生まれてくるようだ

この記事はもともと MIT Press に掲載されました。 2009 年、私の研究グループは、新生児...

中世の死体からいい匂いがすると考える法医学者フィリップ・シャルリエ氏

フィリップ・シャルリエ氏によると、13世紀の遺体は実は良い匂いがする。それは遺体の静脈に水銀と蜜蝋の...

Q&A: 他の惑星の居住可能性を評価する方法

最近では、太陽系外惑星の発見はどれも興奮に満ちており、天文学者はそれぞれの遠い世界を精査し、その特徴...

銀河系内に数百のブラックホールが共存している可能性

天文学者たちは、これまで不可能だと考えられていた現象である、数百個のブラックホールが存在する星団を発...

冥王星の向こうに謎の第9惑星が潜んでいるかもしれない

太陽系に関する私たちの理解は、まだ発展途上です。冥王星が準惑星に格下げされたことは、数多くの改訂のう...

地球物理学者がピーナッツバターをダイヤモンドの宝石に変えている

ドイツのバイエルン地質学研究所の研究室で、ダン・フロストは地球の下部マントルの状況をシミュレートしよ...

「平和的な」ボノボは実は噛み合ったり押し合ったりする

人間の観点から見ると、チンパンジーとボノボは、人間の本質の2つの側面を表すことが多い。チンパンジーは...