Un esperimento all’esterno della Stazione Spaziale Internazionale rivela il potenziale cosmico del muschio
All’esterno della Stazione Spaziale Internazionale, un esperimento di nove mesi ha rivelato il potenziale cosmico di Physcomitrium patens, più conosciuto come muschio di terra diffuso. Le spore di questa specie vegetale hanno mantenuto la loro vitalità e la capacità di germinare nonostante condizioni di vuoto, radiazioni cosmiche, microgravità e variazioni estreme di temperatura.
I risultati di questo esperimento, pubblicati in un nuovo studio sulla rivista iScience, mostrano che oltre l’80% delle spore è sopravvissuto all’esposizione diretta nello spazio. Un dato che, secondo gli autori, cambia il modo in cui pensiamo all’adattabilità biologica oltre la Terra.
La vita che “non dovrebbe esserci”: cosa ha scoperto lo studio
La domanda da cui è partito il team guidato dal professor Tomomichi Fujita dell’Università di Hokkaido, in Giappone, è semplice quanto radicale: una pianta terrestre primitiva, capace di colonizzare gli ambienti più ostili del pianeta, può sopravvivere anche nello spazio?
Il muschio Physcomitrium patens vive sulla Terra in condizioni estreme — dai vulcani attivi all’Antartide — ma lo spazio rappresenta un livello superiore di stress biologico: vuoto, microgravità, radiazioni UV e oscillazioni termiche che nessun organismo umano tollererebbe.
“La maggior parte degli organismi viventi, compresi gli esseri umani, non può sopravvivere nemmeno per breve tempo nel vuoto dello spazio” spiega Fujita. “Tuttavia, le spore del muschio hanno mantenuto la loro vitalità dopo nove mesi di esposizione diretta”.
Per questo esperimento, i ricercatori hanno usato gli sporofiti, o spore incapsulate, di Physcomitrium patens, che nelle simulazioni di laboratorio avevano già mostrato di resistere alle radiazioni UV e la capacità di sopravvivere alla temperatura di −196 °C per una settimana e a 55 °C per un mese. Ma la vera prova era l’esposizione diretta allo spazio.
L’esperimento all’esterno della ISS
Nel marzo 2022, centinaia di sporofiti di muschio sono stati inviati sulla Stazione Spaziale Internazionale con la missione Cygnus NG-17. Gli astronauti li hanno posizionati all’esterno della ISS, dove sono rimasti per 283 giorni esposti a radiazioni, microgravità, vuoto e temperature estreme. Nel gennaio 2023 i campioni sono rientrati sulla Terra con la navicella SpaceX CRS-16 per l’analisi finale.
I dati hanno superato ogni previsione: “Ci aspettavamo una sopravvivenza quasi pari a zero, ma il risultato è stato l’opposto – afferma Fujita – . Siamo rimasti sinceramente stupiti dalla straordinaria resistenza di queste minuscole cellule vegetali.”
Non solo oltre l’80% delle spore era vivo: la maggior parte è riuscita a germinare e a mostrare livelli normali di clorofilla, con un’unica riduzione non significativa della clorofilla a.
Per quanto tempo può sopravvivere il muschio nello spazio?
Il team ha modellato i dati pre e post-esposizione e ha stimato che le spore di muschio potrebbero resistere fino a 15 anni in condizioni spaziali. Una cifra preliminare, ma che apre a implicazioni concrete per l’astrobiologia, la botanica spaziale e persino la costruzione di ecosistemi extraterrestri.
Secondo gli autori dello studio, come i muschi hanno colonizzato la Terra 500 milioni di anni fa dopo aver sviluppato barriere evolutive alle radiazioni, così potrebbero — almeno in parte — aiutare a colonizzare ambienti extraterrestri, fornendo sistemi agricoli resilienti per missioni future.
“Speriamo che questo lavoro apra una nuova frontiera nella costruzione di ecosistemi in ambienti extraterrestri come la Luna e Marte – aggiunge Fujita – . Il muschio potrebbe essere un punto di partenza”.
Spore di muschio nello spazio: cosa le rende così resistenti
I ricercatori spiegano che la chiave della straordinaria sopravvivenza delle spore all’esterno della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) risiede negli sporofiti, la struttura che avvolge la spora, evolutasi milioni di anni fa, quando le briofite iniziarono a lasciare gli ambienti acquatici per colonizzare la terraferma.
Questa capsula naturale funziona come uno scudo fisico e chimico:
- assorbe gran parte delle radiazioni UV;
- mantiene stabile l’umidità interna;
- protegge il DNA dai danni ossidativi;
- permette alla cellula di “ibernarsi” e riprendere vitalità una volta tornata in un ambiente favorevole.
Questi adattamenti, selezionati attraverso almeno due estinzioni di massa, potrebbero spiegare perché gli sporofiti riescano a sopravvivere nello spazio.
La scoperta non riguarda solo la biologia del muschio: potrebbe essere un modello per progettare sistemi agricoli estremamente robusti per habitat lunari o marziani, sfruttando la capacità delle briofite di crescere su substrati poveri, senza radici e con pochissima energia disponibile.
