本月早些时候,NASA向国际空间站发射了一次常规的SpaceX补给任务。但在这艘飞船上搭载着128名非常不寻常的乘客:新孵化的夏威夷短尾鱿鱼。
这些幼年头足动物是UMAMI研究(Understanding of Microgravity on Animal-Microbe Interactions,理解微重力对动物-微生物相互作用的影响)的一部分,这项研究旨在调查太空旅行的条件如何影响微生物组,即存在于所有动物体内、对肠道和免疫健康起关键作用的身体菌群。
夏威夷短尾鱿鱼体长可达3英寸(约7.6厘米),生活在浅海沿岸水域。它们与发光细菌Vibrio fischeri(费氏弧菌)存在共生关系,而鱿鱼只有在孵化后才能获得这种细菌。鱿鱼体内的一个发光器官为微生物提供食物和庇护所,而微生物则发出柔和的光芒,在月光下伪装海 creatures,使其对捕食者隐形。科学家们想知道这种共生关系在微重力下是否仍然有效。
为了启动实验,地球上的科学家们在佛罗里达州孵化了幼年短尾鱿鱼,并让它们远离所有细菌。
在孵化后仅仅29小时,这些头足动物就被送入了太空,被安置在小型“水族袋”中。抵达国际空间站后,一个自动化系统向部分(但不是全部)便携式水族箱添加了V. fischeri(费氏弧菌),以接种幼年鱿鱼与其细菌伙伴。
所有短尾鱿鱼在太空飞行中仅接受了十二小时的监测,然后被冷冻直至返回地球。冷冻的鱿鱼将使地面科学家能够从分子层面了解鱿鱼健康状况的变化,并让他们能够比较暴露和未暴露的动物。
UMAMI首席研究员Jamie Foster告诉CNN:“动物(包括人类)依赖我们的微生物来维持健康的消化和免疫系统。”Foster是佛罗里达大学的微生物学家,她在夏威夷大学马诺阿分校开始她的鱿鱼研究。尽管微生物组在健康方面起着至关重要的作用,Foster表示,“我们并不完全了解太空飞行如何改变这些有益的相互作用。”
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UMAMI项目页面称,“对于太空环境对动物微生物组的影响,目前存在理解上的空白。”弥合这一空白对于更好地理解和预测人类如何在没有地球重力的情况下保持健康至关重要。研究像短尾鱿鱼这样的动物,它们的免疫系统与人类的免疫系统并不完全不同,是第一步。
“随着宇航员在太空中的时间越来越长,他们的免疫系统会变得‘失调’。功能不如以前。他们的免疫系统不容易识别细菌。他们有时会生病,”Foster告诉Honolulu Star-Advertiser。“在长期太空飞行中,免疫系统的某些方面就是无法正常工作。如果人类想在月球或火星上度过时光,我们就必须解决健康问题,才能安全地将他们送往那里。”