細菌在太空中會變得更危險強大!

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2006年亞利桑那州立大學的微生物學家,雪若尼克爾森(Cheryl Nickerson),將沙門氏菌(salmonella)送到了亞特蘭大號太空梭上。十一天之後,她大半夜的在甘迺迪太空中心,焦急地等待著這些細菌的歸來。之後尼克爾森以及她的研究團隊將這些在外太空培養的沙門氏菌,植入幾百隻老鼠身體中,同時,他們也將在地面上培養的沙門氏菌,植入另外幾百隻老鼠中。

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經過幾天後,被植入太空培養的沙門氏菌的老鼠們,生病的數量比較多。一般來說,沙門氏菌可以在七天內使老鼠致命。這些被植入太空培養的沙門氏菌的老鼠們,在五天內就死亡,而且病菌的劑量還比一般來的要低。

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 這是頭一次有人明確證實,細菌經過太空培養後,會變得更危險。微生物一旦離開地球會產生變化,是幾十年來眾所皆知的事。有時候它們會繁衍的更快、更能導致致疾病發生; 有時卻是剛好相反,它們繁衍的更慢,也變得更沒有威脅性。專家表示最大的風險在於它們的行為不可預測。尤其是當你把全身都充滿細菌的人類送到太空中時,這樣的風險更是令人難以承擔。

 1960年時,俄國衛星將大腸桿菌、產氣桿菌以及金黄色葡萄球菌送上地球軌道,研究結論表示這些生物可以在微重力的狀態下生存。五十年後,美國太空總署以及其它太空計劃發現,這些細菌不止可以生存,有時它們甚至能茁壯成長。1967年,美國太空總署啟動了生物衛星II,上面乘載了大腸桿菌以及腸道沙門氏菌。他們發現在軌道上培養的細菌,比地面上培養的細菌成長了兩倍。

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尼克爾森推論一種叫做流體剪應的力量,能夠解釋這些怪異的改變。在身體裡面,細菌不斷與液體產生交互作用,例如血液、黏膜或者是腸胃內的液體。這些液體對細菌的細胞外膜產生了一種物理力量,或者是剪應力。就像是水的力量,流過河床底的石頭一樣。尼克爾森認為細菌能感受到周遭的剪應力,並以此當作它們要如何應變的線索。微重力則是極度低剪應力的環境。

人類體內的不同部位有不同的液體剪應力。有趣的是,低液體剪應力的部位,包括腸道、呼吸道、以及泌尿生殖系統,都是較容易感染的部位,尼克爾森認為這並不屬於巧合。她說: 「細菌感應到這些剪應力的高低,並自我調節讓自己能生存在那些狀況下。」

科羅拉多大學波德分校的航空工程師,大衛克勞斯研究地心引力與細菌之間的關係,已經有25年之久。他表示液體剪應力也可解釋在太空培養的細菌,對抗生素有提高的抗藥性。這個物體觸發器改變了細胞週遭的化學環境,進而改變了其生物反應,這並不是什麼妖術。

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奎格文特研究機構(J. Craig Venter Institute)的研究學者赫南羅倫茲(Hernan Lorenzi),針對被太空人攜帶到外太空的細菌,會有什麼變化進行了多年的研究。過去四年他從九個太空人身上,分別收集了在上空之前、上太空期間以及經過長期外太空任務後的細菌樣本。他觀察了在鼻子、嘴巴、皮膚以及腸胃的微生物組,在經過外太空的旅程後,會有什麼變化。他預測每個部位的細菌數量都會減少,因為環境相當地無菌。他的預測在鼻子是對的,但是在腸胃部分,許多細菌叢數量增加,有些則是減少。

羅倫茲說: 「想像一個情況,一名外太空人受到平常就存在於腸胃道裡面的細菌所感染,但是這個細菌因為太空的某些因素,使得太空人生病。通常建議的治療方式是吃抗生素來對抗這個細菌,但是當你這樣做時,你會殺掉體內大部分的細菌。但是當你把大部分的腸胃道細菌都殺掉時,你要如何恢復這些微生物?」細菌是適應力最強、變化最大以及最多元化的生物。你只要對它們施加些壓力,他們就會立刻產生變化。

來源: Washington Post