Бактерии из Арктики выжили «на Марсе»

Эксперимент расширил представления об устойчивости земных форм жизни

Некоторые бактерии древних арктических мерзлых пород способны существовать в неактивном состоянии в близких к марсианским условиях до 20 миллионов лет. К такому выводу пришли ученые МГУ в сотрудничестве с коллегами из УрФУ, ИКИ РАН и других институтов, изучая микроорганизмы в рамках проекта «Ноев ковчег».

Ученые предполагают, что потенциальная биосфера Марса может сохраняться в криоконсервированном состоянии, и главное, что ограничивает длительность ее сохранения — это накопление клетками радиационных повреждений.

Поэтому авторы работы исследовали устойчивость к радиации микробных сообществ вечномерзлых осадочных пород при низких температурах и низком давлении. Эти породы считаются земным аналогом реголита — остаточного грунта после космического выветривания.

Сотрудники биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова смоделировали условия повышенного радиационного фона в сочетании с низкими температурами, близкие к марсианским, и изучили устойчивость микроорганизмов к ним.

Средняя температура на Марсе ­–63 °С, однако на полюсах в ночное время она может падать до –145 °С. Для того, чтобы ее воссоздать, использовалась оригинальная климатическая камера, которая позволяет поддерживать низкое давление и низкую температуру во время гамма-облучения.

Оказалось, что некоторые бактерии и археи, которые обитают в древних арктических мерзлых породах, могут существовать в таких условиях до 20 миллионов лет в неактивном состоянии.

Бактерии из Арктики выжили «на Марсе»

«Нами исследовано совокупное воздействие ряда физических факторов (гамма-излучение, низкое давление, низкая температура) на микробные сообщества древних арктических мерзлых осадочных пород. Исследован уникальный природный объект — древние мерзлые породы, не оттаивавшие около двух миллионов лет», — рассказывает Владимир Чепцов, аспирант кафедры биологии почв биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

По его словам, эксперимент более полно воспроизвел условия криоконсервации в реголите Марса. Также важно, что в работе исследовано воздействие высоких доз гамма-излучения (100 килогрей, кГр) на жизнеспособность прокариот, в то время как ранее живые прокариоты не обнаруживались при облучении дозами выше 80 кГр.

Изученные микробные сообщества показали высокую устойчивость к воздействию моделируемых условий марсианской среды.

После облучения общая численность клеток прокариот и число метаболически активных бактериальных клеток сохранилась на контрольном уровне, численность культивируемых бактерий (бактерии, которые растут на питательных средах) сократилась в десять раз, а количество метаболически активных клеток архей уменьшилось в три раза. При этом снижение численности культивируемых клеток в эксперименте было вызвано изменением их физиологического состояния, а не гибелью.

«Результаты исследования свидетельствуют о возможности длительной криоконсервации жизнеспособных микроорганизмов в марсианском реголите. Интенсивность ионизирующего излучения на поверхности Марса составляет 0,05-0,076 Гр/год и снижается с глубиной.

С учетом интенсивности излучения в реголите Марса, полученные нами данные позволяют предполагать сохранение гипотетических экосистем Марса в анабиотическом состоянии в поверхностном слое реголита (защищенном от УФ-лучей) в течение не менее 1,3–2 млн лет, на глубине два метра — не менее 3,3 млн лет, на глубине пять метров — не менее 20 млн лет», — добавил Чепцов.

До сих пор было неизвестно, каковы пределы устойчивости микроорганизмов к воздействию таких экстремальных факторов. С помощью выясненных пределов ученые смогут оценить возможность сохранения микроорганизмов и биомаркеров в составе различных объектов Солнечной системы. Эта информация необходима, чтобы планировать астробиологические космические миссии, для которых важно внимательно подойти к выбору объектов и регионов исследования и разработке методов обнаружения жизни.

Читайте также

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет

Астрономы поймали гамма-лучи от блазара с расстояния 8 миллиардов световых лет

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?