Контролируемый эксперимент на борту Международной космической станции (МКС) показал, что в космосе микроскопическая жизнь подчиняется иным законам и даже простая вирусная инфекция протекает по-другому. Когда бактерии и вирусы-фаги взаимодействуют в условиях микрогравитации, оба организма эволюционируют новыми способами, не наблюдаемыми на Земле. Понимание того, как микробы адаптируются в этой среде, может дать учёным новую основу для разработки биотехнологий.

Обзор ноутбука HONOR MagicBook X16 2026: как раньше, только лучше

Обзор Ryzen 7 9850X3D: три процента за двадцать баксов

Обзор Samsung Galaxy Z TriFold: тройной складной смартфон по цене квартиры в Воркуте

Компьютер месяца, спецвыпуск: эпоха отката, или Как дефицит чипов памяти влияет на выбор железа для игрового ПК

Ryzen и 16 Гбайт DDR5: как сэкономить на памяти так, чтобы не лишиться 15 % производительности

Источник изображения: everypixel.com

Результаты, опубликованные в журнале PLOS Biology, получены исследователями из Университета Висконсина в Мэдисоне. Они изучили взаимодействие между кишечной палочкой (Escherichia coli, E. coli) и инфицирующим её вирусом — бактериофагом T7. Идентичные образцы параллельно культивировались как на Земле, так и на орбите, чтобы понять, как отсутствие гравитации влияет на циклы заражения, скорость мутаций и стратегии выживания.

На Земле жидкости, содержащие микробы, постоянно перемешиваются конвекцией – тёплые области поднимаются, холодные опускаются. Это движение способствует частым столкновениям вирусов и бактерий, ускоряя инфекцию и размножение. Однако в условиях микрогравитации эти привычные потоки исчезают. Без гравитационного перемешивания всё остаётся в подвешенном состоянии — взаимодействия зависят лишь от медленного молекулярного дрейфа, а не от естественного движения жидкости.

Источник изображения: techspot.com

Исследовательская группа обнаружила, что, хотя фаги на борту МКС все ещё могли инфицировать кишечную палочку, этот процесс протекал гораздо медленнее. Меньшее количество столкновений заставило как бактерии, так и вирусы адаптироваться. Фаги начали оптимизировать свою способность прикрепляться к клеткам, с которыми они сталкивались, в то время как бактерии тонко настраивали поверхностные рецепторы, чтобы противостоять этим же атакам. Замедленная, но непрерывная борьба изменила генетический ландшафт обоих организмов.

Полногеномное секвенирование показало, что в образцах с МКС развились уникальные мутации, отсутствующие в контрольной группе на Земле. Фаги, появившиеся в космосе, накопили генетические изменения, которые повысили их способность связываться с бактериальными рецепторами, в то время как кишечная палочка изменила гены, участвующие в работе этих рецепторов, чтобы противостоять вирусной атаке.

Исследователи использовали глубокое мутационное сканирование — высокоточный метод картирования эффектов тысяч мутаций — чтобы отследить, как эти изменения перестраивают белки, связывающие рецепторы фагов. Эта молекулярная перестройка имела неожиданный эффект. Когда эволюционировавшие в космосе фаги были позже протестированы на Земле, они оказались более эффективными против штаммов кишечной палочки, вызывающих инфекции мочевыводящих путей — патогенов, часто устойчивых к стандартным фагам Т7.

Источник изображения: rupixel.ru

Хотя по словам руководителя исследования Сриватсана Рамана (Srivatsan Raman) это открытие стало случайным, его последствия выходят далеко за пределы МКС. Наблюдения за эволюцией в замедленной среде демонстрируют, как вирусы манипулируют своим генетическим кодом в ограниченных условиях. Эта информация может лечь в основу новых стратегий разработки фаговых терапевтических средств — специально созданных вирусов, нацеленных на бактерии, устойчивые к антибиотикам.

По мнению исследователей, главным практическим препятствием подобных экспериментов остаётся их высокая стоимость, но результаты могут улучшить методы лечения земных инфекций и повысить медицинские меры безопасности для астронавтов, находящихся в длительных миссиях на Луну или Марс.

В показаниях космического рентгеновского телескопа ESA XMM-Newton учёные обнаружили странные данные, которые не соответствовали всем предыдущим наблюдениям. Сверхмассивная чёрная дыра (СЧД) в центре галактики Markarian 817 около года испускала сверхбыстрый ветер из частиц, оставаясь при этом в стадии средней активности. Раньше подобное наблюдалось только для сверхактивных СЧД и случалось крайне редко.

Ryzen и 16 Гбайт DDR5: как сэкономить на памяти так, чтобы не лишиться 15 % производительности

Обзор ноутбука HONOR MagicBook X16 2026: как раньше, только лучше

Компьютер месяца, спецвыпуск: эпоха отката, или Как дефицит чипов памяти влияет на выбор железа для игрового ПК

Обзор Ryzen 7 9850X3D: три процента за двадцать баксов

Обзор Samsung Galaxy Z TriFold: тройной складной смартфон по цене квартиры в Воркуте

Художественное представление чёрной дыры, испускающей ветер из заряжённых частиц. Источник изображения: ESA / CC BY-SA 3.0 IGO

В редких случаях чрезвычайной активности сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики испускает настолько сильный ветер — выброшенные электромагнитными полями частицы вещества из аккреционного диска, что он буквально выдувает межзвёздные газ и пыль за пределы галактики. Это прекращает звездообразование и, по сути, определяет облик и судьбу галактики-хозяина.

Для астрономов важно наблюдать подобные явления, что позволяет выяснить механизм взаимодействия СЧД и приютившей её галактики и, в конечном итоге, больше узнать об эволюции этих объектов и Вселенной. Галактика Markarian 817 на удалении 430 млн световых лет от нас с СЧД массой 81 млн солнечных явно выделилась на фоне всех остальных событий такого рода.

Об активности чёрной дыры в её центре отчётливо должно было сигнализировать рентгеновское излучение, испускаемое перегретым веществом в аккреционном диске. Однако регистрируемое рентгеновским телескопом ESA XMM-Newton излучение от Mrk 817 было более чем умеренным. Контрольная проверка с помощью другой рентгеновской установки — NuSTAR NASA — подтвердило верность полученных данных. Как позже оказалось, ветер от чёрной дыры блокировал рентгеновское излучение, и по факту оно было достаточно сильным.

Анализ данных показал, что активность наблюдалась по обширному пространству аккреционного диска, что привело к образованию, как минимум трёх отдельных потоков ветра из заряжённых частиц, каждый из которых развил скорость до нескольких процентов от скорости света в вакууме. Это продолжалось около года и особым образом дало понять, как чёрные дыры и галактики могут влиять друг на друга.

«Очень редко можно наблюдать сверхбыстрые ветры, и еще реже обнаруживать ветры, энергии которых достаточно, чтобы изменить характер галактики-хозяина. Тот факт, что Markarian 817 создавал эти ветры около года, не находясь в особо активном состоянии, предполагает, что чёрные дыры могут изменять форму своих галактик-хозяев гораздо сильнее, чем считалось ранее», — сообщили авторы исследования в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.