Von Allison Lucht und Will Broussard
Im Jahr 2021 gab es die meisten erfolgreichen orbitalen Starts und die meisten Menschen gleichzeitig im Weltraum. Während so viele von uns in den Himmel starren und die Möglichkeit interstellarer Reisen in Betracht ziehen, erforschen einige von uns auch die potenziellen Auswirkungen, die unterirdische Pilze auf unsere Fähigkeit haben könnten, mutig dorthin zu gehen, wo noch niemand zuvor gewesen ist.
Als Begleiter für Weltraumreisen wären Pilze vielleicht nicht die erste Wahl, aber ihre einzigartigen Wachstumsgewohnheiten, ihr hoher Nährwert, ihr therapeutischer Nutzen und ihre Fähigkeit, extremen Umgebungen standzuhalten, könnten für lange Weltraumreisen von entscheidender Bedeutung sein. Tatsächlich gedeihen Pilze so gut im Weltraum, dass viele glauben, sie seien außerirdischen Ursprungs. Ob irdisch oder nicht, wir werden die vielen Möglichkeiten diskutieren, wie Pilze der Menschheit bei der zukünftigen Weltraumforschung helfen könnten.
Pilze und die Raumstation Mir
Der erste Hinweis darauf, dass Pilze im Weltraum überleben, wenn nicht sogar gedeihen könnten, kam 1988, als die russische Raumstation Mir von einem „aggressiven Weltraumpilz“ befallen wurde, wie die sowjetische Mikrobiologin Natalia Novikova später beschrieb. Obwohl die Bedrohung ernst war, handelte es sich bei dem Organismus nicht um einen typischen Weltrauminvader, sondern um ein schnell wachsendes Netz von Pilzhyphen, das Fenster, Bedienfelder bedrohte und das Innere der Raumstation und eines Sojus-Transportfahrzeugs allmählich zerstörte. Eine aggressive tägliche Reinigungsroutine löste schließlich das Problem an Bord der Mir, die nach der Auflösung einer Gummidichtung ein zerbrochenes Fenster aufwies.
Pilze und die Raumstation Mir
Der erste Hinweis darauf, dass Pilze im Weltraum überleben, wenn nicht sogar gedeihen könnten, kam 1988, als die russische Raumstation Mir von einem „aggressiven Weltraumpilz“ befallen wurde, wie die sowjetische Mikrobiologin Natalia Novikova später beschrieb. Obwohl die Bedrohung ernst war, handelte es sich bei dem Organismus nicht um einen typischen Weltrauminvader, sondern um ein schnell wachsendes Netz von Pilzhyphen, das Fenster, Bedienfelder bedrohte und das Innere der Raumstation und eines Sojus-Transportfahrzeugs allmählich zerstörte. Eine aggressive tägliche Reinigungsroutine löste schließlich das Problem an Bord der Mir, die nach der Auflösung einer Gummidichtung ein zerbrochenes Fenster aufwies.
Wie man sich vorstellen kann, sind verfallende Raumstationen alles andere als ideal, und obwohl die NASA behauptete, dass diese Pilz-Blinde Passagiere irdischen Ursprungs waren, bot ihre Anwesenheit im Weltraum die erste Gelegenheit, die Astromykologie – die Untersuchung von aus der Erde stammenden Pilzen im Weltraum – aus nächster Nähe zu untersuchen. Diese einzigartige Situation bewies, dass Pilze Weltraumreisen überleben können. Dass sich ein Pilz über eine ganze Raumstation ausbreiten konnte, lässt vermuten, dass sie im Weltraum sogar gedeihen könnten. Wie könnte das sein?
Warum gedeihen Pilze im Weltraum?
Hohe Strahlung und Schwerelosigkeit stellen für alle Lebensformen im Weltraum, ob Pilz oder Mensch, Herausforderungen dar. Trotz dieser Hindernisse wurden mehrere saprophytische Arten – Pilze, die sich von totem oder verrottendem organischem Material ernähren – auf der Station Mir identifiziert. Man würde nicht erwarten, dass ein modernes Raumschiff viel verrottendes Material enthält, aber menschliche Astronauten verlieren täglich Zehntausende abgestorbener Hautzellen, selbst im Weltraum. Diese Hautzellen könnten den Pilzen reichlich Nahrung geboten haben, was erklären könnte, warum so viele an Bord des Raumfahrzeugs überleben konnten.
Pilze und Strahlung
Saprophytische Pilze sind bekannt für ihre Fähigkeit, in einer Vielzahl von Klimazonen zu überleben, einschließlich extremer Hitze und Kälte. Viele sind sogar in der Lage, hohe Mengen an Strahlung zu widerstehen, wie es nach der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl im Jahr 1986 der Fall war. Pilzorganismen, die von der Wand des dysfunktionalen Reaktors entfernt wurden, wurden durch natürliche Pigmente mittels eines Prozesses namens Melanisierung verdunkelt. Melaninisierte Pilze findet man auf der ganzen Welt, auch in der Antarktis.
Forschungsergebnisse an dem Schimmelpilz Penicillium expansum zeigten, dass Exemplare, die sieben Monate im Weltraum lebten, eine erhöhte Präsenz von Melanin-Schichten entwickelten, was auf die Zunahme der Strahlung zurückzuführen ist. Weltraumbasierte Forschung an einem anderen Pilzschimmel, Cryptococcus neoformans, ergab, dass Pilzindividuen, die Melanisierung erfuhren, nach Exposition gegenüber dem 500-fachen der Hintergrundstrahlung schneller wuchsen. Dies deutet darauf hin, dass Melanin nicht nur Schutz für die Pilz-DNA vor Weltraumstrahlung bieten kann, sondern dass Pilze die Strahlung möglicherweise in Energie umwandeln, ähnlich dem Prozess, bei dem Pflanzen Energie aus Sonnenlicht umwandeln.
Pilze in der Schwerelosigkeit
Pilze und Pflanzen sind dafür bekannt, in Reaktion auf die Schwerkraft zu wachsen, um Effizienz für optimales Wachstum und Reproduktion zu gewährleisten. Beobachtungen an Pilzen, die im Weltraum gewachsen sind, zeigen, dass Pilze in Abwesenheit von Schwerkraft gedeihen können. Wenn Pilze sich vermehren, setzen sie Sporen in die Luft frei, manchmal mit Gewalt. Ohne Reibung im Weltraum aufgrund der Schwerelosigkeit schweben die Sporen einfach davon. Dies könnte der Grund sein, warum Astronauten an Bord der Mir große, pilzartige Formationen scheinbar überall im Raumschiff beobachteten.
Fotos mit freundlicher Genehmigung von NASA / Ames Research Center / Lynn Rothschild
Wie Pilze das Leben im Weltraum unterstützen können
Hohe Strahlung und die Verbreitung von Schwerelosigkeit können Raumfahrten für Menschen ziemlich herausfordernd und geradezu gefährlich machen. Pilze lassen sich von diesen Rückschlägen nicht beirren und können unter diesen Bedingungen sogar gedeihen. Könnten Pilze bei anderen Auswirkungen menschlicher Raumfahrt nützlich sein? Die Forschung deutet darauf hin, dass dies sehr wahrscheinlich ist.
Nachhaltige Weltraumnahrung
Wenn einige von uns an Pilze denken, könnten zuerst köstliche, essbare Pilze in den Sinn kommen. Pilze sind tatsächlich ernährungsphysiologisch vielfältig; reich an Proteinen, komplexen Kohlenhydraten und essentiellen Vitaminen wie D und B.
Pilze sind auch relativ einfach anzubauen und benötigen nicht viel Zeit, Platz oder Ressourcen. Aus diesen Gründen werden sie als nachhaltige Nahrungsquelle für Weltraumreisen in Betracht gezogen. Zu den in Betracht gezogenen Arten gehören Austernpilze aufgrund ihrer schnellen Wachstumsrate und ihres hohen Ertrags.
Zusätzlich zu einer ausgezeichneten Nahrungsquelle wird Forschung an Myzel-basierten Strukturen betrieben, die in zukünftigen Weltraumkolonien genutzt werden könnten. Das Myko-Architekturprojekt der NASA entwickelt derzeit Prototypen von Technologien, die den Anbau von Myzel-Habitaten auf dem Mond, dem Mars und darüber hinaus ermöglichen könnten. Die Technologie würde zukünftigen Weltraumforschern ermöglichen, mit einem kompakten, leichten Material und einem ruhenden Pilz zu reisen, der einfach entfaltet und mit Wasser kombiniert werden könnte, um ein voll funktionsfähiges Zuhause zu schaffen.
Diese Myko-Strukturen würden nicht nur einen Ort bieten, an dem Raumfahrer ihren Kopf ausruhen können, sondern sie würden auch wesentlichen Schutz durch die einzigartige Fähigkeit der Pilze bieten, Strahlung zu absorbieren. Pilzbasierte Wohnstrukturen sind vielleicht nicht das, was wir uns für die Zukunft der Raumfahrt vorgestellt haben; Myzel ist nicht so glänzend wie die metallischen, futuristischen Städte, die in den Medien dargestellt werden, aber es hat den Vorteil, einen effizienten, sicheren und umweltfreundlichen Lebensraum für das Leben im Weltraum zu bieten.
Myko-Architektur
Foto mit freundlicher Genehmigung des 2018 Stanford-Brown-RISD iGEM Teams
Pilz-basierte Strukturen sind nicht nur eine hervorragende Nahrungsquelle, sondern werden auch auf ihre mögliche Nutzung in zukünftigen Weltraumkolonien hin erforscht. Das Myko-Architekturprojekt der NASA entwickelt derzeit Prototypen von Technologien, die den Anbau von Myzel-Lebensräumen auf dem Mond, dem Mars und darüber hinaus ermöglichen könnten. Die Technologie würde es zukünftigen Weltraumforschern ermöglichen, mit einem kompakten, leichten Material und einem ruhenden Pilz zu reisen, der einfach auseinandergefaltet und mit Wasser kombiniert werden könnte, um ein voll funktionsfähiges Zuhause zu schaffen.
Diese Myko-Strukturen würden den Weltraumreisenden nicht nur einen Ort zum Ausruhen bieten, sondern auch einen wesentlichen Schutz durch die einzigartige Fähigkeit der Pilze, Strahlung zu absorbieren. Pilzbasierte Lebensstrukturen sind vielleicht nicht das, was wir uns für die Zukunft der Raumfahrt vorgestellt haben; Myzel ist nicht so glänzend wie die metallischen, futuristischen Städte, die in den Medien dargestellt werden, aber es hat den Vorteil, einen effizienten, sicheren und umweltfreundlichen Lebensraum für das Leben im Weltraum zu bieten.
Myzel-Satelliten
Es befinden sich ungefähr 7.520 funktionierende und nicht funktionierende künstliche Satelliten im Orbit. Diese Zahl wird voraussichtlich exponentiell ansteigen, da sich die Telekommunikation weiterentwickelt. Dies birgt viele Probleme, einschließlich Kollisionsrisiken, Weltraummüll und Umweltauswirkungen. Ausgemusterte Satelliten sind eine Hauptquelle der Umweltverschmutzung, da sie beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre Spuren von Aluminium und anderen giftigen Partikeln hinterlassen. Die Anreicherung dieser Substanzen über Jahrzehnte kann unter anderem zu Ozonabbau führen. Aus diesen Gründen suchen Satelliteningenieure und -designer nach einer Neugestaltung ihrer zukünftigen Satelliten, wobei Pilzmyzel für zukünftige Materialien in Betracht gezogen wird.
Die Verwendung von Pilzen ist eine kostengünstige, langlebige und ungiftige Lösung für das Dilemma der Satellitenüberbevölkerung. Myzel ist extrem robust und langlebig, kann extremen Temperaturen und Strahlung standhalten und ist sogar feuerbeständig. Wenn zukünftige Myzel-Satelliten in unsere Atmosphäre wieder eintreten, werden sie nicht in Flammen aufgehen oder unsere Atmosphäre, Ozeane oder Land verschmutzen.
Sind Pilze aus dem Weltall?
Es ist klar, dass Pilze erstaunlich gut im Weltraum überleben können. Hohe Strahlung und Schwerelosigkeit sind für schwache menschliche Körper hart, aber Pilze scheinen in dieser Art von Umgebung zu gedeihen. Ist es möglich, dass Pilze ursprünglich aus dem Weltall stammen? Einige von uns denken das.
Die Theorie, dass Pilze von den Sternen stammen, entspringt der Panspermie-Theorie, die folgende Frage aufwirft: Was wäre, wenn mikroskopische Lebensformen wie Bakterien, Pilzsporen und andere Mikroben durch den Weltraum transportiert werden und auf einem anderen Planeten landen könnten?
Panspermie besagt, dass Pilzsporen vor über einer Milliarde Jahren durch Kometen, Asteroiden oder andere Weltraumtrümmer auf der Erde angekommen sein könnten. Dies könnte erklären, warum sich Pilze so gut an das Leben im Weltraum anpassen, aber diese Theorie ist noch unbewiesen. Während wir darauf warten, dass sich die Panspermie-Hypothese bewahrheitet, ist es eine faszinierende Idee, sich mit ihr zu beschäftigen. Vielleicht werden außerirdische Pilze eines Tages das fehlende Bindeglied zum Ursprung des Lebens auf unserem Planeten liefern.
Psilocybin-Pilztherapie für Astronauten
Psilocybin-Pilze, auch bekannt als „Zauberpilze“, haben viel Aufmerksamkeit erregt. Sie werden derzeit zur Behandlung einer Vielzahl von psychischen Erkrankungen untersucht, darunter Depressionen, Angstzustände und posttraumatische Belastungsstörungen, um nur einige zu nennen. Die Ergebnisse dieser Studien sind unglaublich, und zahlreiche Staaten haben Psilocybin bereits für therapeutische Zwecke entkriminalisiert oder legalisiert.
Der Mykologe Paul Stamets ist bekannt für sein Engagement für alle Pilze, einschließlich Psilocybin. Er hat sogar vorgeschlagen, dass Psilocybin-Pilze ein wesentlicher Bestandteil des psychologischen Werkzeugkastens jedes Astronauten sein könnten. Laut Stamets kann der Gebrauch von Psilocybin-Pilzen unter den richtigen Bedingungen in einer therapeutischen Umgebung zukünftigen Astronauten helfen, während ihrer langen Reise mental widerstandsfähiger zu werden.
Anstatt sich aufgrund der großen Entfernung von zu Hause isoliert und deprimiert zu fühlen, kann die Psilocybin-Therapie ihnen ermöglichen, sich als Teil eines großen Bewusstseins zu fühlen. Psilocybin kann Astronauten auch einen erhöhten Fokus auf ihre Mission und verbesserte Kreativität und Problemlösungsfähigkeiten verleihen, Eigenschaften, die sowohl auf der Erde als auch im Weltraum wertvoll sind.
Psilocybin-Pilze, auch bekannt als „Zauberpilze“, haben viel Aufmerksamkeit erregt. Sie werden derzeit zur Behandlung einer Vielzahl von psychischen Erkrankungen untersucht, darunter Depressionen, Angstzustände und posttraumatische Belastungsstörungen, um nur einige zu nennen. Die Ergebnisse dieser Studien sind unglaublich, und zahlreiche Staaten haben Psilocybin bereits für therapeutische Zwecke entkriminalisiert oder legalisiert.
Der Mykologe Paul Stamets ist bekannt für sein Engagement für alle Pilze, einschließlich Psilocybin. Er hat sogar vorgeschlagen, dass Psilocybin-Pilze ein wesentlicher Bestandteil des psychologischen Werkzeugkastens jedes Astronauten sein könnten. Laut Stamets kann der Gebrauch von Psilocybin-Pilzen unter den richtigen Bedingungen in einer therapeutischen Umgebung zukünftigen Astronauten helfen, während ihrer langen Reise mental widerstandsfähiger zu werden.
Anstatt sich aufgrund der großen Entfernung von zu Hause isoliert und deprimiert zu fühlen, kann die Psilocybin-Therapie ihnen ermöglichen, sich als Teil eines großen Bewusstseins zu fühlen. Psilocybin kann Astronauten auch einen erhöhten Fokus auf ihre Mission und verbesserte Kreativität und Problemlösungsfähigkeiten verleihen, Eigenschaften, die sowohl auf der Erde als auch im Weltraum wertvoll sind.
Abschließende Gedanken zu Pilzen im Weltraum
Pilze versprechen, die Weltraumforschung effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten. Sie können nicht nur unseren Körper und Geist während der Reise im Weltraum nähren, sondern auch starke, strahlungssichere und ungiftige Materialien liefern. Die scheinbar unendlichen Möglichkeiten, wie Pilze eine menschliche Zukunft im Weltraum bereichern können, werden sich mit der weiteren Forschung in der Astromykologie noch erweitern. Wir erwarten mit Spannung die Zukunft dieser aufregenden Wissenschaft!
Würden Sie jemals in den Weltraum reisen, um in einem Haus aus Pilzen zu wohnen? Teilen Sie uns dies in den Kommentaren unten mit.
Quellen:
- https://rense.com/general8/mir.htm
- http://harvardsciencereview.com/astromycology-the-fungal-frontier/
- https://scienceline.org/2018/03/fungi-love-to-grow-in-outer-space/
- https://www.sciencedaily.com/releases/2007/05/070522210932.htm
- https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/168580/nutrients
- https://www.nasa.gov/feature/ames/myco-architecture
- https://www.esa.int/Safety_Security/Space_Debris/Space_debris_by_the_numbers
- https://www.captechu.edu/blog/hazards-of-space-how-satellite-missions-can-go-wrong
- https://www.space.com/starlink-satellite-reentry-ozone-depletion-atmosphere
- https://www.universetoday.com/150960/a-solution-to-space-junk-satellites-made-of-mushrooms/
- https://www.eurekalert.org/news-releases/860289
- https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0269881116675512
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02791072.2020.1817639
- https://www.scientificamerican.com/article/space-travels-most-surprising-future-ingredient-mushrooms/
- https://drugpolicy.org/sites/default/files/Psilocybin_Mushrooms_Fact_Sheet.pdf
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181025103329.htm