Astronauci będą zajadać się spaghetti z insektami? Wiele na to wskazuje

Zanim człowiek w ogóle opuścił Ziemię, w kosmos poleciały owady. W 1947 r. kilka muszek owocowych Drosophila melanogaster zostało wyniesionych w przestrzeń na pokładzie zdobytej przez Amerykanów podczas II Wojny Światowej niemieckiej rakiety V-2. Eksperyment miał sprawdzić, jak promieniowanie kosmiczne wpływa na organizmy żywe - i zakończył się sukcesem: wszystkie muchówki przeżyły.

To był pierwszy sygnał, że nawet najmniejsze stworzenia potrafią znosić trudy kosmicznych podróży z zadziwiającą odpornością. Dziś Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) chce wykorzystać tę cechę w praktyce - i sprawdzić, czy owady mogą nie tylko podróżować w kosmos, ale też… żywić astronautów.

Owady są lekkie, niezwykle odporne i błyskawicznie się rozmnażają. To idealne cechy do eksperymentów w warunkach mikrograwitacji. Jak wyjaśnia prof. Åsa Berggren ze Szwedzkiego Uniwersytetu Nauk Rolniczych, główna autorka badań opublikowanych w Frontiers in Physiology, "insekty całkiem dobrze radzą sobie w środowisku kosmicznym. Mają dużą zdolność znoszenia stresu fizycznego i potrafią przekształcać odpady, których człowiek nie jest w stanie zjeść, w wartościowe białko".

Słowem - nie tylko szybko rosną, ale zjadają to, czego nie tknie nawet najmniej wybredny astronauta. W kontekście długotrwałych misji kosmicznych to kluczowe. Każdy kilogram żywności wysyłany na orbitę kosztuje fortunę, a recykling odpadów i lokalna produkcja białka mogą stać się niezbędne w lotach na Marsa czy w przyszłych bazach księżycowych.

Owady są też znacznie bardziej wydajne niż jakiekolwiek inne zwierzęta hodowlane. Z kilograma roślinnych resztek potrafią wyprodukować niemal tyle samo białka co kura - w zaledwie kilka dni. Do tego potrzebują niewiele wody i miejsca, a ich hodowla generuje znacznie mniej gazów cieplarnianych niż tradycyjna produkcja mięsa.

Od czasu wspomnianych owocówek w kosmosie gościły już mrówki, gąsienice, trzmiele i muchy domowe. Niektóre gatunki - jak mrówki - zaskakiwały badaczy zdolnością do poruszania się w stanie nieważkości, inne, na przykład patyczaki, miały z tym poważne problemy.

W 2007 r. ESA przeprowadziła jeden z najgłośniejszych eksperymentów z udziałem mikroskopijnych bezkręgowców - niesporczaków (Tardigrada). Te maleńkie stworzenia, znane z odporności na ekstremalne warunki, zostały wystawione na próżnię i promieniowanie kosmiczne w ramach projektu Tardigrades in Space. Część z nich przeżyła bez większych uszkodzeń, potwierdzając, że życie potrafi przystosować się niemal do wszystkiego.

To jeden z najbardziej niezwykłych dowodów na elastyczność biologiczną, jaką posiadają najmniejsze organizmy na Ziemi.

Dotychczasowe eksperymenty pokazują, że mikrograwitacja nie zakłóca cyklu rozwojowego większości owadów. Muszki owocowe potrafią przejść pełen cykl życia - od zapłodnienia po dorosłą postać - w warunkach nieważkości i wydać zdrowe potomstwo. Dzięki temu stały się modelowym organizmem do badań nad biologią rozwoju w przestrzeni kosmicznej.

Tyle, że muszką pojeść się nie da. Naukowcy chcą więc teraz skupić się na gatunkach bardziej praktycznych: świerszczu domowym i larwie mącznika młynarka. Oba zostały dopuszczone przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) do spożycia przez ludzi w 2023 r. i są coraz częściej wykorzystywane w Europie do produkcji mąki oraz wysokobiałkowych przekąsek.

ESA przygotowuje właśnie nowe eksperymenty, które pozwolą obserwować pełen cykl życia tych owadów w przestrzeni kosmicznej. To pierwszy krok do stworzenia miniaturowych "farm białka" na stacjach orbitalnych i w przyszłych bazach księżycowych.

Na Ziemi owady stanowią część codziennej diety miliardów ludzi. Według danych FAO, ludzie spożywają dziś ponad 2 tys. gatunków owadów - od termitów po mrówki. Europejczycy dopiero się do tego przekonują, ale kuchnia owadzia powoli przestaje budzić sensację.

Świerszcze mają delikatny, orzechowy smak z nutą dymu, mączniki przypominają bekon, a mrówki mają lekko cytrynowy posmak. Coraz częściej trafiają do batonów proteinowych, makaronów czy pieczywa. Samantha Cristoforetti, włoska astronautka ESA, zabrała nawet na orbitę batonik z mąki ze świerszczy podczas swojej misji w 2022 r.

Dla astronautów to nie tylko ciekawostka kulinarna. Owady są bogate w żelazo, cynk i witaminy z grupy B, a ich wartość odżywcza często przewyższa mięso i rośliny strączkowe.

Choć wyniki badań są obiecujące, pełny obraz wpływu warunków panujących na pokładzie statków kosmicznych na owady nadal pozostaje niejasny. Większość eksperymentów pochodzi sprzed kilkudziesięciu lat i trwała zbyt krótko - od kilku minut w lotach parabolicznych do maksymalnie 50 dni. To zbyt mało, by sprawdzić wpływ mikrograwitacji na całe pokolenia owadów.

ESA planuje więc wydłużone eksperymenty, w których owady będą mogły przejść pełen cykl życia w stanie nieważkości - od jaj po dorosłe osobniki zdolne do rozmnażania. Jeśli się to uda, astronauci w przyszłości będą mogli sami hodować swoje źródła białka, zamiast polegać na dostawach z Ziemi.

Badania nad owadami w kosmosie to nie tylko kwestia menu, ale też klucz do zrozumienia biologii w ekstremalnych warunkach. Wiedza o tym, jak drobne organizmy radzą sobie z promieniowaniem, brakiem grawitacji i zamkniętym obiegiem substancji, pomoże projektować systemy podtrzymywania życia dla ludzi - i lepiej zrozumieć granice przystosowania się życia do innych planet.

Jak podkreśla prof. Berggren: "Owady są małe, ale mogą rozwiązać wielkie problemy. Jeśli potrafią żyć, rozmnażać się i produkować białko w przestrzeni kosmicznej, to znaczy, że możemy stworzyć naprawdę zrównoważone ekosystemy poza Ziemią".

Zanim więc człowiek zbuduje kolonię na Marsie, prawdopodobnie zrobi miejsce w kosmicznym jadłospisie dla świerszcza.