Survival of Rock-Colonizing Organisms After 1.5 Years in Outer Space

Abstract

Cryptoendolithic microbial communities and epilithic lichens have been considered as appropriate candidates for the scenario of lithopanspermia, which proposes a natural interplanetary exchange of organisms by means of rocks that have been impact ejected from their planet of origin. So far, the hardiness of these terrestrial organisms in the severe and hostile conditions of space has not been tested over extended periods of time. A first long-term (1.5 years) exposure experiment in space was performed with a variety of rock-colonizing eukaryotic organisms at the International Space Station on board the European EXPOSE-E facility. Organisms were selected that are especially adapted to cope with the environmental extremes of their natural habitats. It was found that some-but not all-of those most robust microbial communities from extremely hostile regions on Earth are also partially resistant to the even more hostile environment of outer space, including high vacuum, temperature fluctuation, the full spectrum of extraterrestrial solar electromagnetic radiation, and cosmic ionizing radiation. Although the reported experimental period of 1.5 years in space is not comparable with the time spans of thousands or millions of years believed to be required for lithopanspermia, our data provide first evidence of the differential hardiness of cryptoendolithic communities in space.

Cyanobacteria from Extreme Deserts to Space

“…Such stressors make the space a hostile environment for terrestrial organisms; nevertheless a small group of organisms, the so called anhydrobiotes, (from Greek "life without water"), adapted to cope with extreme desiccation, have the potential to survive in space. The survival to 16 days in space has been reported for desiccation-tolerant lichens and tardigrades during BIOPAN missions [8,9], while 1.5 year endurance was documented for lichens [10]. The record of survival in space remains that of 6 years of Bacillus subtilis spores [11].…”

Supervivencia de líquenes en Marte

“…Posteriores experimentos realizados con líquenes y comunidades criptoendolíticas (hongos, líquenes, etc.) sobre la ISS a largo plazo, tales como el experimento LIFE (Estudio de la capacidad de supervivencia de hongos líticos y líquenes en el espacio y en condiciones de Marte, integrado en la misión EXPOSE-E, ESA-NASA, sobre el Laboratorio Columbus, han mostrado que estos organismos no sólo son capaces de sobrevivir a condiciones reales de espacio durante más de 18 meses, sino también a condiciones de Marte (Onofri et al, 2012). Posteriormente (Onofri et al, 2012) se diseñó el experimento LIFE (LIchens and FungiExperiment), un experimento (Fig.…”

“…sobre la ISS a largo plazo, tales como el experimento LIFE (Estudio de la capacidad de supervivencia de hongos líticos y líquenes en el espacio y en condiciones de Marte, integrado en la misión EXPOSE-E, ESA-NASA, sobre el Laboratorio Columbus, han mostrado que estos organismos no sólo son capaces de sobrevivir a condiciones reales de espacio durante más de 18 meses, sino también a condiciones de Marte (Onofri et al, 2012). Posteriormente (Onofri et al, 2012) se diseñó el experimento LIFE (LIchens and FungiExperiment), un experimento (Fig. 3c) con comunidades resistentes epilíticas (líquenes) y criptoendolíticas (hongos, algas, líquenes, que viven en el interior de rocas), fueron expuestas a largo plazo (año y medio, 2008-2009 misión EXPOSE-E, ESA-NASA) en el exterior del Laboratorio Columbusen la Estación Espacial Internacional (ISS).…”

“…El objetivo era estudiar la probabilidad de supervivencia de éstos organismos en el espacio (vacío espacial, espectro completo de radiación solar UV extraterrestre (>110 nm) y radiación cósmi-ca), y también en condiciones superficiales de Marte (>200 nm, presión y composición atmosférica de Marte). Los resultados después del vuelo mostraron que estos organismos extremófilos terrestres resisten las condiciones de espacio real y también las de Marte simuladas durante 18 meses (Onofri et al, 2012). Estos resultados son relevantes en cuanto a que ayudan a determinar la protección óptima frente a la radiación, además de ayudar a identificar sistemas fotosintéticos resistentes a la radiación UV, que puedan ser aplicables en investigación básica enfocados en la producción de oxígeno, fuel, biomasa y nutrientes y biomining (extracción de minerales en rocas o suelos a través de bacterias), fundamentalmente para viajes espaciales largos.…”

“…Estos datos, junto con los resultados precedentes, que muestran unos niveles extraordinarios de resistencia a los paráme-tros ambientales de espacio y de ambientes planetarios (de la Torre et al, 2010;de Vera et al, 2010ade Vera et al, , 2004ade Vera et al, , 2003de Vera and Ott, 2010;Onofri et al, 2012;Raggioet al, 2011;Sancho et al, 2009Sancho et al, , 2007, han llevado a considerar que la capacidad de los líquenes -como organismos poiquilohídricos -de sobrevivir a condiciones ambientales inapropiadas, podría ser debido a una adaptación más generalizada de los líquenes. Esto se traduce en la capacidad de pasar a un estado ametabólico, llamado anabiosis, o criptobiosis más específicamente.…”