Новое исследование, проведённое учёными Смитсоновского института, предлагает инновационный план по защите находящегося под угрозой биоразнообразия Земли путём создания лунного биохранилища. Согласно исследованию, опубликованному в журнале BioScience, постоянно затенённые лунные кратеры могут обеспечить идеальные условия для криогенной консервации биологического материала без необходимости в электричестве или жидком азоте.
Исследование было проведено в сотрудничестве с исследователями из Смитсоновского национального зоопарка и Института биологии охраны природы (NZCBI), Смитсоновского национального музея естественной истории, Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики и других учреждений. В статье излагается дорожная карта по созданию лунного биохранилища, включая идеи для управления, типы биологического материала для хранения и план экспериментов для понимания и решения таких проблем, как радиация и микрогравитация.
«Наша цель — создать лунное биохранилище, которое будет нацелено на наиболее подверженные риску виды на Земле сегодня, но в конечном итоге мы хотим сохранить большинство видов на Земле. Мы надеемся, что сможем найти партнёров для расширения диалога, обсуждения угроз и возможностей и проведения необходимых исследований и испытаний, чтобы сделать это биохранилище реальностью», — сказала Мэри Хагедорн, исследователь-криобиолог в NZCBI и ведущий автор статьи.
Идея лунного биохранилища вдохновлена Всемирным хранилищем семян на Шпицбергене (Норвегия), которое содержит более 1 миллиона замороженных сортов семян и выполняет функцию резервного хранилища для биоразнообразия сельскохозяйственных культур в мире в случае глобальной катастрофы.
Однако, в отличие от семян, клетки животных требуют гораздо более низких температур хранения для сохранения (-320 градусов по Фаренгейту или -196 градусов по Цельсию). На Земле криоконсервация клеток животных требует наличия жидкого азота, электричества и человеческого персонала, что делает коллекции уязвимыми для сбоев.
Полярные регионы Луны характеризуются многочисленными кратерами, которые никогда не получают солнечного света из-за своей ориентации и глубины. Эти постоянно затенённые регионы могут иметь температуру −410 градусов по Фаренгейту (−246 градусов по Цельсию), что достаточно холодно для пассивного криоконсервационного хранения. Чтобы заблокировать разрушающее ДНК излучение, присутствующее в космосе, образцы можно хранить под грунтом или внутри конструкции с толстыми стенами, сделанными из лунных пород.
Исследовательская группа уже криоконсервировала образцы кожи рифовой рыбы, называемой звездчатым бычком, в Гавайском институте биологии моря. Плавники содержат тип клеток кожи, называемых фибробластами, — основной материал для хранения в биохранилище Национального музея естественной истории. Фибробласты имеют несколько преимуществ по сравнению с другими типами обычно криоконсервируемых клеток, такими как сперма, яйцеклетки и эмбрионы, поскольку их можно легко криоконсервировать и собирать из кожи животного.
Следующими шагами станут начало серии испытаний на радиационное воздействие криоконсервированных фибробластов на Земле, чтобы помочь разработать упаковку, которая могла бы безопасно доставить образцы на Луну. Команда активно ищет партнёров и поддержку для проведения дополнительных экспериментов на Земле и на борту Международной космической станции. Такие эксперименты обеспечат надёжные испытания способности прототипа упаковки выдерживать радиацию и микрогравитацию, связанные с космическими путешествиями и хранением на Луне.
Воплощённой в реальность идею лунного биохранилища исследователи представляют как публичную организацию, включающую государственных и частных спонсоров, научных партнёров, страны и представителей общественности с механизмами совместного управления и доступа к коллекции.