Поскольку многочисленные виды находятся на грани исчезновения, международная группа исследователей предложила радикальное решение для защиты биоразнообразия планеты: создание лунного биохранилища. Эта концепция, подробно описанная в Бионауки Целью проекта является создание пассивного и долговременного хранилища для криоконсервированных образцов наиболее подверженных риску видов животных на Земле.

Команда под руководством Мэри Хагедорн из Смитсоновского национального зоопарка и института природоохранной биологии предполагает использовать естественные низкие температуры Луны. В постоянно затененных регионах Луны (PSR) вблизи полюсов поддерживается температура ниже –321 градуса по Фаренгейту (–196 градусов по Цельсию), что идеально подходит для долгосрочного хранения биологических образцов.

Такое пассивное хранилище снижает зависимость от источников питания и снижает риски, связанные с колебаниями температуры и возможными событиями оттаивания, которые могут поставить под угрозу целостность образцов.

Предлагаемый лунный биорепозиторий первоначально будет ориентирован на криоконсервацию образцов кожи животных с клетками фибробластов. Эти клетки, имеющие решающее значение для регенерации тканей, успешно использовались в предыдущих протоколах криоконсервации. Для экспериментов с этими протоколами была выбрана рыба Звездный бычок, обычная рифовая рыба. Планы по включению других видов могут последовать в зависимости от результатов по Звездному бычку.

Исследовательская группа планирует расширить свою работу, используя отбор проб континентального масштаба, который в настоящее время проводится в Национальной сети экологических обсерваторий (NEON) Национального научного фонда США. NEON собирает самые разнообразные образцы, которые можно использовать для разработки клеток фибробластов для биорепозитория.

Как все это будет работать?

Процесс начинается с криоконсервации образцов фибробластов звездного бычка. Затем образцы будут проверены в наземных лабораториях, чтобы гарантировать надежную упаковку и устойчивость к радиации. После успешных наземных испытаний образцы будут отправлены на Международную космическую станцию ​​(МКС) для дальнейших испытаний в космических условиях. В конечном итоге цель — сохранить эти образцы в лунном биохранилище, обеспечив их сохранность для будущих поколений.

Если какой-либо вид на Земле вымрет, эти криоконсервированные образцы могут послужить генетическим резервуаром. Передовые биотехнологические методы потенциально могут возродить эти виды, вернув их в естественную среду обитания или новые охраняемые территории. Например, клетки фибробластов из образцов кожи, которые универсальны и могут стать плюрипотентными стволовыми клетками, могут быть культивированы и использованы в усилиях по клонированию с целью воскрешения вымерших видов.

Но есть много если здесь. Хотя некоторые в настоящее время занимаются воскрешением вымерших видов, в том числе пытаются создать полностью гибрид мамонта с использованием древней ДНК и суррогатных слонов, до сих пор никому это не удалось.

Создание лунного биохранилища сопряжено с рядом проблем. Во-первых, ученые должны разработать прочную упаковку, чтобы гарантировать, что образцы смогут выдержать суровые условия космических путешествий и длительного хранения на Луне. Это предполагает разработку контейнеров, способных поддерживать сверхнизкие температуры и защищать образцы от суровых космических условий.

Во-вторых, борьба с воздействием радиации на образцы является еще одной важной задачей, которую необходимо решить. Лунная среда подвергает образцы воздействию более высокого уровня космической и солнечной радиации, чем Земля.

В документе отмечается, что антиоксидантные коктейли и ингибиторы протеазы могут решить эту проблему. Иногда их используют вместе в процессе криоконсервации для борьбы с воздействием радиации, уменьшения окислительного стресса и гибели клеток. Физические барьеры, такие как вода, свинец, цемент, реголит и недавно разработанные материалы, также могут блокировать радиацию.

Логистика транспортировки биоматериалов в PSR и поддержание их при температуре жидкого азота сложна, но осуществима, если предположить, что будущие лунные миссии смогут проводить такие эксперименты.

Еще одной серьезной проблемой является создание международной структуры управления хранилищем. Эта система должна будет решать вопросы владения, доступа и долгосрочного управления хранящимися биологическими материалами. Авторы предполагают, что модель управления может быть аналогична модели глобального семенного хранилища Шпицбергена, контролируемой международной консультативной группой, представляющей различные заинтересованные стороны.

Для реализации этой рассчитанной на десятилетия программы авторы призывают к широкому сотрудничеству между странами, агентствами и международными заинтересованными сторонами. Непосредственные шаги включают расширение партнерства, особенно с агентствами космических исследований, и проведение дальнейших испытаний на Земле и на борту МКС.

Ускоряющиеся темпы вымирания видов из-за деятельности человека подчеркивают актуальность этой инициативы.

«Из-за множества антропогенных факторов значительная часть видов и экосистем сталкивается с угрозами дестабилизации и исчезновения, которые ускоряются быстрее, чем наша способность сохранить эти виды в их естественной среде», — заявляют авторы.

Лунное биохранилище, безусловно, представляет собой инновационный подход к сохранению биоразнообразия Земли. Сохраняя генетический материал в стабильной среде, мы можем защитить некоторых животных от вымирания и поддержать будущие исследования космоса и потенциальные усилия по терраформированию. Эта инициатива не только сохраняет генетическое разнообразие Земли, но также может улучшить наше понимание криобиологии и космической науки для будущих планетарных миссий.