Björndjur de första djur som överlevt i rymden

Foton-serien är en serie obemannade kapslar som utgör plattformar för vetenskapliga experiment i rymden. De första Foton-kapslarna sändes upp under Sovjet-tiden, och Ryssland har fortsatt, med stöd av ESA och europeisk forskning.

Bakom experimentet stod Ingemar Jönsson vid Högskolan i Kristianstad tillsammans med en svensk och tre tyska forskarkollegor. Experimentet gick ut på att ta reda på hur björndjuren under knappa två veckor skulle klara exponeringen för den extrema miljön i rymden, med fullständigt vakuum, uttorkning och höga strålningsnivåer.

Resultaten publicerades i tisdags, den 9 september, i tidskriften Current Biology.

– Det är ett kvalitativt viktigt resultat att vi har visat att ett djur kan klara den miljön. Djur har en annan uppbyggnad på sina celler än växter. Vi är också djur, så det är mycket mer relevant att studera djurceller för att lära sig hur människan reagerar på rymdmiljön, säger Ingemar Jönsson.

UV-strålning svåraste faktorn

Björndjur är en sorts mycket små, segmenterade djur. De största kan bli lite över en millimeter stora. De kan tåla miljöer som skulle döda i princip alla andra levande organismer. Björndjur har överlevt att bli nedkylda till -200°C, och i kortare perioder ända ner till -272°C (en grad över absoluta nollpunkten) och uppvärmda till +150°C. De tål också att vara utan vatten i upp till ett decennium, och är extremt tåliga för strålning.

Ingemar Jönsson hade därför relativt gott hopp om att åtminstone en del av björndjuren skulle överleva.

– Vi har gjort liknande tester på jorden, i vissa fall i betydligt värre miljöer.

Men den kombinerade effekten av rymdmiljön var en riktig utmaning även för de extremt tåliga björndjuren. Bland de som utsattes för vakuum, kosmisk strålning och hela spektrumet av UV-strålning överlevde i princip inga björndjur.

– Det är UV-strålningen som är den riktigt svåra faktorn där uppe, säger Ingemar Jönsson.

Bland de djur som inte utsattes för hela UV-spektrat överlevde i stort sett inga av den ena av de två arterna i experimentet. Av den andra arten vaknade ungefär tre fjärdedelar upp igen, men bara drygt tolv procent överlevde någon längre tid.

– Men de förökade sig också, och verkade relativt normala.

Bland de som bara utsattes för vakuum och den extrema uttorkning det medför och för den kosmiska strålningen klarade sig lika stor andel som i kontrollgruppen på jorden.

Tillämpningar både inom och utom rymdverksamheten

Detta är första gången som djur överlevt att exponeras för tomma rymden. Nästa steg är att försöka ta reda på vilka mekanismer i de små djuren som gör dem så otroligt härdiga.

– Hur stabiliserar deras celler sitt membran och sitt DNA när de förlorar vattnet i cellen till exempel?

Förstår man dessa mekanismer kan det ge spridningseffekter både inom rymdforskningen och inom andra områden.

– Det är givetvis viktigt för den fortsatta utvecklingen av bioteknologier och ekosystem i rymden.

Det är inte minst intressant för de långa resor ESA och andra rymdorganisationer planerar till exempelvis Mars, och för kommande eventuella månbaser.

– Då är det viktigt att veta vilken typ av biologiska system som har egenskaper som gör dem bäst lämpade att vistas där uppe.

Kunskaperna kan även komma till nytta inom livsmedels- och läkemedelsindustrin för att förbättra lagring av biologiskt material, för mat, mediciner och vacciner.

– I slutändan vet man dessutom aldrig vad grundforskning leder till, säger Ingemar Jönsson.

Resultaten från de fantastiska björndjuren har alla möjligheter att överraska.