植物は、地球を離れた直後から宇宙飛行への応答を始めていることが、フロリダ大学(UF)の新しい研究でわかりました。宇宙で数日から数か月を過ごしたあとの生物の反応はよく研究されてきましたが、飛行の最初の数分間に何が起こるかは、あまり知られていませんでした。研究チームは、ブルーオリジンの弾道宇宙船ニュー・シェパードのNS-26飛行(2024年8月29日)で、その初期段階を捉えました。
実験を行ったのは、UFの宇宙生物学者Rob Ferl氏です。氏自身が搭乗し、飛行服に取り付けた専用の管の中のシロイヌナズナ(植物の研究でよく使われるモデル植物)数十株を扱いました。管はケネディ宇宙センター固定管という装置で、作動した瞬間に生体試料を薬液で固定して保存できます。作動のタイミングは、打ち上げ前、微小重力に到達した時点、無重力期間の終わり(降下開始)、着陸時の4つです。地上でも同僚のJordan Callaham氏が同じ時刻に対照用の管を作動させ、同じ条件で比較できるようにしました。
解析の結果、飛行中に活動が変化した遺伝子は1200個以上ありました。応答は葉と根で異なり、ミッションの段階ごとにも違っていました。影響を受けた遺伝子の多くは、環境ストレスや条件の変化への応答に関わるものです。宇宙への順応は、到達後に一度だけ起こる調整ではなく、打ち上げ、微小重力への突入、降下、帰還のそれぞれで違う応答が起こる、段階的なプロセスだと示されました。
共同研究者のAnna-Lisa Paul氏は、複数の時点でサンプルを保存できたため、地上の植物と宇宙に滞在済みの植物を比べるだけでなく、移行そのものを調べられたと述べています。Ferl氏は、宇宙に入って最初の数分を含む、各段階での生物の急速な変化を理解することに大きな価値があると話しています。研究は、商業の弾道飛行が研究のプラットフォームになりうること、そして科学者が自分の実験とともに飛び、直接観察しながら管理できることも示しました。成果は『npj Microgravity』に掲載されています。
出典: npj Microgravity「Suborbital spaceflight reveals rapid changes in gene expression accompanying the transition to and from space」(2026年10月16日)