 |
Репрезентативное изображение астронавта, исследующего |
Могут ли живые бактерии скрываться глубоко под замерзшей и высохшей поверхностью планеты Марс? По мнению группы экспертов, вполне может быть.
Эти ученые говорят, что микробы могли спокойно выживать с тех пор, как динозавры ходили по Земле. Такой вывод они сделали на основе результатов увлекательного исследования, недавно опубликованного в журнале Astrobiology .
Существует тип бактерий, которые настолько крепки и выносливы, что получили прозвище «Бактерия Конана». Его настоящее имя — Deinococcus radiodurans, и этот непроницаемый микроб устойчив к экстремальному холоду и жаре, кислоте, обезвоживанию, вакууму и радиации. На самом деле он может выдержать огромные дозы радиации, не умирая; именно эта способность имела отношение к недавно опубликованному исследованию. Авторы этого исследования обнаружили доказательства того, что эта самая выносливая из всех микробных форм жизни могла бы выжить на Марсе, если бы эволюционировала там, а не здесь, несмотря на то, что Марс постоянно подвергается бомбардировке токсичным и смертельным космическим излучением.
Биологи, изучавшие этот вопрос, считают, что микробы, появившиеся на Марсе миллиарды лет назад, будут иметь поразительное сходство с теми, что обитают сегодня на Земле. Таким образом, открытие, что бактерия Конан могла выжить в марсианских условиях, предполагает, что бактерии, обитающие на Марсе, могли развить способность делать то же самое.
Чтобы выжить до наших дней, марсианским бактериям пришлось бы адаптироваться к полностью замороженной планете, где средняя температура в средних широтах составляет -80 градусов по Фаренгейту (-63 градуса по Цельсию). Еще более разрушительными являются смертоносный ультрафиолетовый свет, гамма-лучи и генерируемые солнцем высокоэнергетические протоны, которые постоянно наводняют марсианскую поверхность. br />
Любая флора или фауна, существовавшая на поверхности Марса в далеком прошлом, давно бы вымерла. Однако микробные формы жизни необычайно устойчивы и гибки. На Земле есть бактерии, способные выживать в самых суровых условиях, какие только можно себе представить, и если бы микробы развились на Марсе, они могли бы обладать этой характеристикой. Но могли ли они пережить падение Марса в его нынешнее радиоактивное состояние? Именно на этот вопрос хотели ответить ученые, участвовавшие в новом исследовании.
Под руководством Майкла Дейли, профессора патологии Университета унифицированных служб (USU) Медицинских наук в Мэриленде, группа ученых-биологов отобрала несколько самых стойких и наиболее адаптируемых микробов и грибков в мире, чтобы подвергнуть их воздействию условий, имитирующих условия жизни. формы столкнулись бы, если бы они были доставлены на Марс. Эти «экстремофилы» способны жить в земной среде, совершенно негостеприимной для всех других организмов, выдерживая воздействие экстремальной жары или холода, токсичных химикатов и газов, а также других веществ или условий, которые, как известно, разрушают живые клетки.
В тщательно контролируемых лабораторных условиях на все эти организмы непрерывно воздействовали большими дозами ультрафиолетового света, гамма-лучей и высокоэнергетических протонов, чтобы посмотреть, как они справятся с таким воздействием.
После того, как эта фаза эксперимента была завершена, ученые взяли образцы организмов, чтобы проверить наличие антиоксидантов марганца. Это биохимическое вещество, которое образуется в микробах после воздействия радиации. Образование антиоксидантов марганца является клеточным защитным механизмом, и чем больше этих защитных молекул может синтезировать микроб, тем более устойчивым он будет к вредным воздействиям интенсивного излучения.
Несмотря на свою долговечность и устойчивость, большинство экстремофилов, использованных в эксперименте, почти не производили достаточного количества марганцевых антиоксидантов, чтобы выдержать радиоактивный натиск марсианского типа. Однако была одна, которая это сделала: бактерия Конан ( Deinococcus radiodurans для ученых).
Эта прочная молекула была способна поглотить в 28 000 раз больше радиации, чем это могло бы убить человека, и этой защитной способности было бы достаточно, чтобы сделать ее жизнеспособной на Марсе, даже в том виде, в котором она существует сегодня.
Чтобы сделать эксперимент еще более реалистичным, бактерии заморозили и высушили, поместив в подвешенное состояние, в которое они должны были бы войти, если бы остались жить на Марсе.
Примечательно, что эксперименты с D. radiodurans показали, что этот неистребимый микроб мог бы выжить на Марсе целых 280 миллионов лет, если бы он зарылся достаточно глубоко под поверхность — если быть точным, на 10 метров под поверхность — чтобы ограничить его радиационное воздействие до управляемой дозы. Если бы он был похоронен всего на четыре дюйма (10 сантиметров) под поверхностью, он все еще мог бы прожить 1,5 миллиона лет, несмотря на то, что регулярно подвергался воздействию огромного количества космической радиации.
Даже на глубине 33 фута (10 метров) излучение, попадающее на Марс, проникает достаточно далеко в землю с достаточной интенсивностью, чтобы убить другие виды бактерий. Но кажется, что D. radiodurans может выдержать его в состоянии анабиоза и, таким образом, иметь возможность реанимироваться при подходящих условиях.
Очевидно, ученые не предполагают, что бактерия Конан каким-то образом живет на Марсе. Это строго земной организм. Но если жизнь на Марсе когда-нибудь развилась, то, по мнению экспертов, простейшие микробные формы жизни почти наверняка будут обладать большинством характеристик, проявляемых микробными формами жизни на Земле. Это будет включать в себя способность выживать в исключительно суровых условиях, если этого потребует эволюционное давление — как на Марсе.
Последняя жидкая вода , существовавшая на Марсе, высохла более двух миллиардов лет назад, а это означает, что любые бактерии, которые там эволюционировали, должны были уйти под землю так давно. Без воды, которая могла бы их поддерживать, они остались бы в высушенном или обезвоженном состоянии, и примерно через 280 миллионов лет (на примере Deinococcus radiodurans ) все они, по-видимому, умерли бы.
Но Майкл Дейли утверждает, что это не обязательно приведет к исчезновению всех древних бактерий.
«Хотя Deinococcus radiodurans, погребенные в марсианских недрах, не могли находиться в состоянии покоя в течение примерно 2–2,5 миллиардов лет с тех пор, как на Марсе исчезла проточная вода, такая марсианская среда регулярно изменяется и тает из-за ударов метеоритов», — сказал Майкл Дейли в пресс-релизе Северо-Западного университета. (В новом исследовании участвовали сотрудники Northwestern). «Мы предполагаем, что периодическое таяние может привести к прерывистой репопуляции и расселению». Если эта теория верна, то в ударных кратерах возрастом менее 280 миллионов лет, скорее всего, будут живые бактерии, похороненные в земле под ними. В более старых кратерах с момента таяния прошло слишком много времени, чтобы любые бактерии, появившиеся во время этого события, могли выжить, независимо от того, как далеко они отступили под сухую и замерзшую поверхность планеты.
К счастью, на Марсе есть много кратеров, которые находятся на более молодой стороне этого крайнего срока. Теперь, когда исследования показали, что это могут быть лучшие места для копания в почве в поисках микробов, будущие миссии НАСА, Европейского космического агентства или Национального космического управления Китая могут решить нацелиться на эти места для посадки исследователей. Если они это сделают, это может быть только вопросом времени, когда одна из этих организаций объявит, что нашла доказательство того, что жизнь существует на Марсе, и что она все еще там прямо сейчас.
Эти ученые говорят, что микробы могли спокойно выживать с тех пор, как динозавры ходили по Земле. Такой вывод они сделали на основе результатов увлекательного исследования, недавно опубликованного в журнале Astrobiology .
Существует тип бактерий, которые настолько крепки и выносливы, что получили прозвище «Бактерия Конана». Его настоящее имя — Deinococcus radiodurans, и этот непроницаемый микроб устойчив к экстремальному холоду и жаре, кислоте, обезвоживанию, вакууму и радиации. На самом деле он может выдержать огромные дозы радиации, не умирая; именно эта способность имела отношение к недавно опубликованному исследованию. Авторы этого исследования обнаружили доказательства того, что эта самая выносливая из всех микробных форм жизни могла бы выжить на Марсе, если бы эволюционировала там, а не здесь, несмотря на то, что Марс постоянно подвергается бомбардировке токсичным и смертельным космическим излучением.
Биологи, изучавшие этот вопрос, считают, что микробы, появившиеся на Марсе миллиарды лет назад, будут иметь поразительное сходство с теми, что обитают сегодня на Земле. Таким образом, открытие, что бактерия Конан могла выжить в марсианских условиях, предполагает, что бактерии, обитающие на Марсе, могли развить способность делать то же самое.
 |
D. radiodurans (ласково известный как «Конан-Бактерия») |
Познакомьтесь с могучей бактерией «Конаном»,
способной к жизни на Марсе
Чтобы выжить до наших дней, марсианским бактериям пришлось бы адаптироваться к полностью замороженной планете, где средняя температура в средних широтах составляет -80 градусов по Фаренгейту (-63 градуса по Цельсию). Еще более разрушительными являются смертоносный ультрафиолетовый свет, гамма-лучи и генерируемые солнцем высокоэнергетические протоны, которые постоянно наводняют марсианскую поверхность. br />
Любая флора или фауна, существовавшая на поверхности Марса в далеком прошлом, давно бы вымерла. Однако микробные формы жизни необычайно устойчивы и гибки. На Земле есть бактерии, способные выживать в самых суровых условиях, какие только можно себе представить, и если бы микробы развились на Марсе, они могли бы обладать этой характеристикой. Но могли ли они пережить падение Марса в его нынешнее радиоактивное состояние? Именно на этот вопрос хотели ответить ученые, участвовавшие в новом исследовании.
 |
Образец D. radiodurans, бактерии, которая, возможно, могла бы жить на Марсе, растет на чашке с питательным агаром. Красный цвет обусловлен каротиноидным пигментом |
Под руководством Майкла Дейли, профессора патологии Университета унифицированных служб (USU) Медицинских наук в Мэриленде, группа ученых-биологов отобрала несколько самых стойких и наиболее адаптируемых микробов и грибков в мире, чтобы подвергнуть их воздействию условий, имитирующих условия жизни. формы столкнулись бы, если бы они были доставлены на Марс. Эти «экстремофилы» способны жить в земной среде, совершенно негостеприимной для всех других организмов, выдерживая воздействие экстремальной жары или холода, токсичных химикатов и газов, а также других веществ или условий, которые, как известно, разрушают живые клетки.
В тщательно контролируемых лабораторных условиях на все эти организмы непрерывно воздействовали большими дозами ультрафиолетового света, гамма-лучей и высокоэнергетических протонов, чтобы посмотреть, как они справятся с таким воздействием.
После того, как эта фаза эксперимента была завершена, ученые взяли образцы организмов, чтобы проверить наличие антиоксидантов марганца. Это биохимическое вещество, которое образуется в микробах после воздействия радиации. Образование антиоксидантов марганца является клеточным защитным механизмом, и чем больше этих защитных молекул может синтезировать микроб, тем более устойчивым он будет к вредным воздействиям интенсивного излучения.
Несмотря на свою долговечность и устойчивость, большинство экстремофилов, использованных в эксперименте, почти не производили достаточного количества марганцевых антиоксидантов, чтобы выдержать радиоактивный натиск марсианского типа. Однако была одна, которая это сделала: бактерия Конан ( Deinococcus radiodurans для ученых).
Эта прочная молекула была способна поглотить в 28 000 раз больше радиации, чем это могло бы убить человека, и этой защитной способности было бы достаточно, чтобы сделать ее жизнеспособной на Марсе, даже в том виде, в котором она существует сегодня.
Чтобы сделать эксперимент еще более реалистичным, бактерии заморозили и высушили, поместив в подвешенное состояние, в которое они должны были бы войти, если бы остались жить на Марсе.
Примечательно, что эксперименты с D. radiodurans показали, что этот неистребимый микроб мог бы выжить на Марсе целых 280 миллионов лет, если бы он зарылся достаточно глубоко под поверхность — если быть точным, на 10 метров под поверхность — чтобы ограничить его радиационное воздействие до управляемой дозы. Если бы он был похоронен всего на четыре дюйма (10 сантиметров) под поверхностью, он все еще мог бы прожить 1,5 миллиона лет, несмотря на то, что регулярно подвергался воздействию огромного количества космической радиации.
Даже на глубине 33 фута (10 метров) излучение, попадающее на Марс, проникает достаточно далеко в землю с достаточной интенсивностью, чтобы убить другие виды бактерий. Но кажется, что D. radiodurans может выдержать его в состоянии анабиоза и, таким образом, иметь возможность реанимироваться при подходящих условиях.
Очевидно, ученые не предполагают, что бактерия Конан каким-то образом живет на Марсе. Это строго земной организм. Но если жизнь на Марсе когда-нибудь развилась, то, по мнению экспертов, простейшие микробные формы жизни почти наверняка будут обладать большинством характеристик, проявляемых микробными формами жизни на Земле. Это будет включать в себя способность выживать в исключительно суровых условиях, если этого потребует эволюционное давление — как на Марсе.
Найдут ли будущие миссии на Марс
наконец доказательства жизни?
Последняя жидкая вода , существовавшая на Марсе, высохла более двух миллиардов лет назад, а это означает, что любые бактерии, которые там эволюционировали, должны были уйти под землю так давно. Без воды, которая могла бы их поддерживать, они остались бы в высушенном или обезвоженном состоянии, и примерно через 280 миллионов лет (на примере Deinococcus radiodurans ) все они, по-видимому, умерли бы.
Но Майкл Дейли утверждает, что это не обязательно приведет к исчезновению всех древних бактерий.
«Хотя Deinococcus radiodurans, погребенные в марсианских недрах, не могли находиться в состоянии покоя в течение примерно 2–2,5 миллиардов лет с тех пор, как на Марсе исчезла проточная вода, такая марсианская среда регулярно изменяется и тает из-за ударов метеоритов», — сказал Майкл Дейли в пресс-релизе Северо-Западного университета. (В новом исследовании участвовали сотрудники Northwestern). «Мы предполагаем, что периодическое таяние может привести к прерывистой репопуляции и расселению». Если эта теория верна, то в ударных кратерах возрастом менее 280 миллионов лет, скорее всего, будут живые бактерии, похороненные в земле под ними. В более старых кратерах с момента таяния прошло слишком много времени, чтобы любые бактерии, появившиеся во время этого события, могли выжить, независимо от того, как далеко они отступили под сухую и замерзшую поверхность планеты.
К счастью, на Марсе есть много кратеров, которые находятся на более молодой стороне этого крайнего срока. Теперь, когда исследования показали, что это могут быть лучшие места для копания в почве в поисках микробов, будущие миссии НАСА, Европейского космического агентства или Национального космического управления Китая могут решить нацелиться на эти места для посадки исследователей. Если они это сделают, это может быть только вопросом времени, когда одна из этих организаций объявит, что нашла доказательство того, что жизнь существует на Марсе, и что она все еще там прямо сейчас.
(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Источник:
By Nathan Falde,
«Is Bacteria Hiding on Mars? Indestructible Microbe “Conan the Bacterium” Suggests There Is»