اكتشاف الخرائط الميكروبية في محطة الفضاء الدولية
عبد الحكيم محمود
نشرت مجلة علم الأحياء الدقيقة البيئية (Environmental Microbiology) في 22 مايو/أيار الماضي دراسة قام بها علماء الجينوم البيئي وعلماء المعلومات الحيوية بمعهد البحوث الحيوية في جامعة مونتريال، والمركز الكندي لعلم الجينوم الحاسوبي، وجامعة ماكجيل، استخدمت فيها منهجية جينومية جديدة للكشف عن النظام البكتيري والميكروبي الموجود بالمحطة الفضائية الدولية.
وقد مكّنت المنهجية فريق الباحثين من تحديد ورسم خريطة للأنواع المختلفة من الميكروبات بشكل يفوق ما توصلت له الدراسات السابقة.
ووفقا للبيان الصادر عن جامعتي مونتريال وماكجيل، فإن ما توصلت إليه الدراسة الجديدة سوف يساعد بنهاية المطاف في حماية صحة رواد الفضاء ويكون مفتاحا للسفر في الفضاء على المدى الطويل بالمستقبل.
منهجية جديدة في الكشف
وفي تصريح خاص للجزيرة نت عبر البريد الإلكتروني، قال الدكتور نيكولاس بريتون الباحث من معهد البحوث الحيوية بجامعة مونتريال ورئيس الفريق العلمي، إن دراستنا الحالية لتحليل الميكروبات التي تم جلبها من محطة الفضاء الدولية قد اعتمدت منهجية جديدة تختلف عن الدراسات السابقة للميكروبات في محطة الفضاء.
ويضيف بريتون "اتبعنا في بحثنا منهجية أطلقنا عليها تسمية (المرساة ANCHOR) وهو أسلوب بحثي يعتمد نهج المعلوماتية الحيوية (Bioinformatic) التي تعرف أيضا باسم علم الأحياء الحاسوبي (Computational biology)، ويتم فيها استخدام أحدث تقنيات الرياضيات التطبيقية، والمعلوماتية، والإحصاء وعلوم الحاسوب في حل مشكلة بيولوجية حيوية".
ويتابع أن هذا الأمر "يسمح بمراقبة دقيقة جدا للأنواع البكتيرية في البيئات المعقدة، ويستخدم هذا النوع من التكنولوجيا علامات وراثية لتحديد البكتيريا من خلال تسلسل الحمض النووي".
ويستطرد بريتون أن ذلك النهج المتبع قد أدى إلى الحصول على "نتائج مستخلصة من تحليلنا للبكتيريا الموجودة على أسطح المحطة الفضائية الدولية، وكان أبرزها اكتشافنا لوجود نظم ميكروبية مختلفة بشكل ملحوظ عند مقارنة الوحدات المختلفة وطبيعة تلك الاختلافات، وهي نتائج تختلف عن الدراسات السابقة في الكشف عن الميكروبات بمحطة الفضاء الدولية".
ويؤكد أن الأبحاث السابقة التي كانت تستهدف البكتيريا في محطة الفضاء الدولية لم تجد أي اختلافات بين الوحدات المتنوعة في محطة الفضاء الدولية، مثل أماكن نوم لرواد الفضاء ومختبر المحطة الفضائية وغيرها، وقد "سعدنا حقا لقدرتنا على رؤية العالم الميكروبي في المحطة بهذا القدر من التفاصيل".
ويشير بريتون إلى أن فهم كيفية تطور النظم الإيكولوجية المغلقة للغاية يمثل أولوية مهمة لبرنامج الفضاء الكندي الذي يهدف لتحسين جدوى السفر إلى الفضاء على المدى الطويل.
طبيعة النظام البكتيري بالمحطة
يقول الدكتور بريتون عن طبيعة النظام البكتيري الذي تم اكتشافه من خلال تحليل العينات التي تم جلبها من محطة الفضاء الدولية "وفقا لتحليلنا فإنه يمكننا تحديد 643 نوعا مفترضا أو سلالات من البكتيريا، على الرغم من أن عدد الأنواع المختلفة الموجودة في محطة الفضاء الدولية أعلى من ذلك بكثير، وهذا بسبب وجود العديد من الأنواع التي لم نتمكن من تمييزها أو توصيفها بعد".
ويضيف "هناك هيمنة واسعة جدا لبكتيريا الأمعاء البشرية في المحطة الفضائية، حيث إن المصدر الرئيس للبكتيريا هم رواد الفضاء أنفسهم، إذ تنتقل من الميكروبيوم الخاص بهم، كما تم اكتشاف وجود ميكروبيومات خاصة بالفئران والنباتات، وبالتالي أدركنا أن هذه البكتيريا نشأت من الكائنات الحية المستخدمة في تجارب المختبر".
لذلك، يبدو أن أي كائنات حية يتم أخذها إلى الفضاء تجلب معها الكائنات المجهرية الخاصة بها، وبالتالي تتاح لها الفرصة للبقاء بالمحطة الفضائية، وفق المتحدث نفسه.
وقال بريتون إن فهم طبيعة وأصل الأنواع البكتيرية ضروري لضمان إمكانية تصميم إستراتيجيات السلامة للحفاظ على بيئة صحية في محطة الفضاء الدولية.