Rare Fungal Diversity in NASA Mars 2020 Mission Assembly Environments Revealed by Six Novel Species and Comparative Functional Genomics
Questo studio identifica sei nuove specie fungine dagli ambienti di assemblaggio della missione Mars 2020 della NASA utilizzando la filogenesi multi-genica e la genomica comparativa, rivelando tratti unici di adattamento allo stress che sottolineano la critica necessità di una sorveglianza fungina potenziata per garantire la protezione planetaria e il controllo della contaminazione nella futura esplorazione spaziale.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Nel profondo delle camere bianche dove la NASA costruisce le sue navicelle spaziali, l'aria viene depurata, i pavimenti vengono lavati con prodotti di forza industriale e la presenza umana è rigorosamente controllata per mantenere l'ambiente il più sterile possibile. Questi non sono luoghi dove la vita dovrebbe prosperare. Eppure, la vita trova la sua strada. I funghi, il regno di organismi che include muffe e funghi, sono stati trovati nascosti in questi spazi ultra-puliti, sopravvivendo grazie alle minuscole quantità di polvere e nutrienti disponibili. Gli scienziati sanno da tempo che questi invasori microscopici possono resistere a condizioni difficili, ma hanno faticato a capire esattamente chi siano e come riescano a persistere. La sfida è che molti di questi funghi appaiono così simili sotto un microscopio da essere difficili da distinguere, e i test genetici standard utilizzati per identificarli spesso non riescono a rivelarne le vere identità. Questo è importante perché se stiamo inviando esseri umani su Marte o costruendo habitat nello spazio, dobbiamo sapere esattamente quale vita microscopica viaggia con noi, come potrebbe sopravvivere al viaggio e se potrebbe rappresentare un rischio per l'equipaggio o le apparecchiature.
Un team di ricercatori ha recentemente esaminato più da vicino sette ceppi fungini specifici che sono stati raccolti dalle strutture di assemblaggio per la missione Mars 2020. Queste strutture, situate in California e Florida, sono i luoghi in cui i componenti del rover sono stati assemblati prima del lancio. Gli scienziati non si sono limitati a osservare i funghi; li hanno fatti crescere, fotografati e poi hanno sequenziato il loro intero codice genetico. Leggendo le istruzioni genetiche complete di questi organismi, anziché solo un piccolo frammento, il team è stato in grado di vedere dettagli che erano sfuggiti in precedenza. Il loro lavoro ha rivelato che questi sette campioni appartengono in realtà a sei specie di funghi completamente nuove, mai descritte dalla scienza. Due di queste specie sono state trovate sia in California che in Florida, suggerendo che siano diffuse in questi ambienti ad alta tecnologia, mentre le altre erano uniche per località specifiche.
I ricercatori hanno chiamato queste nuove specie per onorare le persone che hanno plasmato l'esplorazione spaziale e lo studio della vita in luoghi estremi. Una specie, Cladosporium prattiae, è stata chiamata in onore di Lisa Pratt, un'ex funzionaria della NASA che ha guidato gli sforzi di protezione planetaria. Un altro, Cladosporium crawfordii, onora Ronald Crawford, un microbiologo che ha studiato gli organismi in ambienti estremi. Le altre nuove specie sono state nominate per Gary Burdiock, un program manager della NASA; Harald Huber, un professore che ha studiato gli estremofili; K. Balasubramanian, un biologo marino; e lo stato della California, dove uno dei ceppi è stato trovato. Lo studio ha dimostrato che l'utilizzo di un ampio set di marcatori genetici, specificamente sessantuno geni diversi condivisi da molti funghi, forniva un quadro molto più chiaro delle loro relazioni rispetto ai vecchi test genetici più brevi. Questo metodo ha permesso agli scienziati di confermare che questi funghi erano effettivamente distinti dai loro parenti noti, nonostante apparissero molto simili in laboratorio.
Oltre a dare un nome a questi organismi, il team ha indagato su ciò che sono in grado di fare. Hanno esaminato i geni per vedere quali strumenti questi funghi portano nella loro cassetta degli attrezzi genetica. Hanno scoperto che questi organismi possiedono geni per la produzione di pigmenti, che possono agire come una crema solare naturale per proteggersi dalle radiazioni, e geni per la ricerca del ferro, un nutriente scarso nelle camere bianche. Alcuni di questi funghi possiedono anche geni per la produzione di sostanze chimiche complesse che potrebbero aiutarli a competere con altri microbi o a proteggersi dallo stress. Interessante è che i ricercatori hanno scoperto che, sebbene alcuni di questi funghi abbiano il potenziale genetico per produrre tossine dannose per l'uomo, non hanno ancora dimostrato che questi ceppi specifici producano effettivamente tali tossine nell'ambiente della camera bianca. La presenza di questi geni, tuttavia, funge da segnale di avvertimento per le missioni future.
Lo studio suggerisce che questi funghi non si affidano a un singolo superpotere per sopravvivere in un luogo così ostile e povero di nutrienti. Invece, probabilmente utilizzano una combinazione di diverse strategie, come l'efficienza nel reperimento dei nutrienti, la resistenza allo stress e la capacità di cambiare i propri modelli di crescita. Il fatto che queste nuove specie siano state trovate in due strutture diverse, utilizzando diversi metodi di campionamento e terreni di coltura, indica che la diversità della vita in queste camere bianche è probabilmente molto più alta di quanto precedentemente ipotizzato. Dimostra inoltre che nessun metodo singolo di cattura o coltivazione di questi organismi è sufficiente per trovarli tutti. Mentre l'umanità guarda verso l'invio di persone su Marte e la vita in habitat chiusi per lunghi periodi, comprendere questi resilienti e nascosti vicini diventa critico. I ricercatori concludono che abbiamo bisogno di modi migliori per monitorare e controllare questi organismi, non solo per proteggere le nostre navicelle dal contaminamento, ma per garantire la sicurezza degli astronauti che un giorno viaggeranno con essi.
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