Коли мова заходить про космічні подорожі, як правило, представляються браві пілоти та інженери, які відважно долають технічні труднощі, самовіддано піддають себе підвищеним дозам іонізуючого випромінювання і постійно займаються науковою роботою. Але швидше за все чималу частку свого часу вони будуть витрачати на боротьбу з мікробами, тому що в космосі ці мікроскопічні організми стають справжніми смертельно небезпечними монстрами, набагато більш страшними, ніж на Землі.
Велика кількість досліджень за останні три десятиліття були присвячені тому, як мікрогравітація і середовище космічних лабораторій впливають на мікроорганізми. Наприклад, ще в 2013 році група німецьких вчених встановила, що стафілококи і ентерококи, які побували в космосі, стають набагато більш стійкими до антибіотиків. У цій же роботі було зазначено, що аналогічний ефект був виявлений і в культурах, що вирощуються на антарктичній дослідницькій станції Конкордія.
Іншими словами, життя в екстремальних умовах змусило ці бактерії не тільки пристосуватися до них загалом, а й підвищити захисні механізми проти антибіотиків. Що ще більше лякає, мікроскопічні шкідники зберігають свої «поліпшені» властивості після повернення на Землю. Не назовсім, але на достатній термін, щоб встигнути нашкодити людям чи іншим організмам.
Крім того, як з'ясували американські біологи в 2017 році, бактерії в космосі мутують помітно швидше. Це стосується, в першу чергу, механізмів пристосування, але і на заразність з тяжкістю захворювань, що викликаються, може вплинути. Ясна річ, що для деяких такі висновки могли здатися очевидними, але, взагалі-то саме цим наука і займається - регулярно перевіряє гіпотези і теорії, нехай навіть найочевидніші. Раптом вони насправді виявляться когнітивним спотворенням і повною брехнею?
Умови середовища на орбітальних станціях так сильно впливають на будь-які організми не стільки через підвищену дозу радіації (це важливий фактор, але не ключовий), а через практично повну відсутність сили тяжіння. Мікрогравітація змушує багато базових для життя фізичних процесів протікати зовсім інакше. Наприклад, у космосі, навіть при наявності стабільної атмосфери, осідання частинок у розчинах, їх рівномірне розчинення, конвекція рідин і газів, а також плавучість - мінімізовані.
Формуючи біоплівки бактерії починають поводитися так, ніби є не окремими організмами, а тканиною (в біологічному сенсі). Їх функції диференціюються, вони починають «спілкуватися» і виробляти ряд спеціальних речовин, не властивих для них в «індивідуальному польоті». У підсумку це призводить до набагато більш деструктивної поведінки такої колонії, ніж якби на її місці була аналогічна кількість «окремих» бактерій.
Зате такі явища, як поверхневе натягнення рідин і капілярні сили проявляються сильніше і починають грати набагато більш важливу роль. Все це призводить до того, що бактерії починають вести себе дещо інакше. Наприклад, у них частіше спостерігається групова поведінка - формування біоплівок. Це також підвищує їх стійкість до антибіотиків і сприяє зростанню на поверхнях всередині космічних лабораторій.
Недавнє дослідження мікроскопічних мешканців МКС підтверджує вищевказані висновки. Як висновок індійські вчені пропонують розробити і застосовувати на станції нові унікальні знезаражувальні засоби на основі благородних металів, до яких бактерії не зможуть виробити стійкість.
Окрема проблема - бактерії загрожують людям не тільки безпосередньо, але і прискорюючи знос обладнання. Утворювані ними біоплівки провокують корозію металів та інших матеріалів, через що таке критично важливе оснащення станцій, як системи життєзабезпечення та електропостачання можуть вийти з ладу раніше закладеного в них ресурсу. Такі ефекти були виявлені ще вітчизняними космонавтами на орбітальній лабораторії «Світ».
Це не означає, що дослідження в космосі для людства замовлені - ні, вчені обов'язково знайдуть рішення. Тим більше, що постійна присутність населених станцій на орбіті Землі або інших планет дозволяє проводити унікальні дослідження, поки ще недоступні роботам. Однак цей простий приклад показує, які несподівані неприємні сюрпризи здатне підносити життя на нових рубежах пізнання світу і всесвіту.