Земной микроб начал размножаться в условиях Марса, питаясь токсичными перхлоратами

Убедительных доказательств существования жизни за пределами Земли до сих пор нет, и поиски марсианских организмов пока не дали однозначных результатов. Часть исследователей подходит к вопросу с другой стороны и проверяет, выдержит ли знакомая нам жизнь нынешние условия Красной планеты.

Новый эксперимент показал, что некоторые земные микроорганизмы на это способны. Ученые поместили экстремофильную археи Haloferax volcanii в среду, имитирующую возможные марсианские условия, и микроб не просто выжил – он продолжил расти и делиться. Результаты подкрепляют гипотезу о возможности жизни на соседней планете и подсказывают, где искать марсианские клетки.

Работу опубликовали в четверг в журнале Applied and Environmental Microbiology. Одним из ведущих авторов исследования стал астробиолог Флоридского университета Адам Робинсон.

Раньше микробов уже выращивали в отдельных суровых условиях, характерных для Марса – например, при высокой концентрации соли или низком давлении. Иногда организмы подвергали сразу нескольким нагрузкам, но обычно лишь на несколько часов или дней.

Гораздо меньше исследователей смогли объединить эти условия и показать, что микроорганизмы способны активно расти.

Выбор пал на H. volcanii не случайно. Эта архея относится к галофилам, то есть организмам, которые любят соль, и впервые ее выделили из донных отложений Мертвого моря. Похожие высокосолевые среды, как предполагают ученые, могут существовать прямо под поверхностью Марса.

Команда Робинсона проверила, сможет ли микроб не только пережить комплекс стрессов, связанных с марсианской средой, но и развиваться в ней. Культуры H. volcanii провели 160 дней в среде со следующими параметрами:

• полное отсутствие кислорода

• высокое содержание углерода

• пониженное давление

• экстремально высокая концентрация соли

Дополнительно микробам давали нитраты или перхлораты. Перхлораты – это соединения хлора с сильными окисляющими свойствами, по действию близкие к отбеливателям, и для большинства организмов они токсичны. Впервые такие соли обнаружил в марсианском грунте посадочный модуль NASA Phoenix в 2008 году, и с тех пор их считают одним из главных препятствий для гипотетической жизни на планете.

Однако H. volcanii использовала эти вещества как источник энергии для метаболизма. В бескислородной среде нитраты и перхлораты могут работать акцептором электронов при дыхании, по сути заменяя кислород. Археи смогли размножаться, хотя и медленнее, чем такие же культуры при земном атмосферном давлении.

Кроме того, микробы сохранили большую часть воды в сильно засоленной среде. Отчасти это могло быть связано с биопленками – плотными слизистыми колониями клеток, которые защищают организмы от внешних воздействий и потери влаги. Культуры, не получавшие нитратов или перхлоратов, просто выживали, но не росли.

Авторы работы признают, что смоделированная среда учитывала не все марсианские факторы. Микробы содержались при температуре 21 °C, а большая часть подповерхностного слоя Марса намного холоднее. Кроме того, неизвестно, существуют ли на планете карманы с жидкой водой, которые имитировала лабораторная среда.

Среда, которую мы воспроизводим в этом эксперименте, на Марсе не наблюдалась, но теоретически может существовать.

По сути, исследование показывает, что жизнь в известной нам форме способна процветать в условиях, которые потенциально встречаются на Марсе. Новые данные дополняют предыдущие работы, в том числе исследования живых микробов глубоко под морским дном, которые поддерживают надежду на существование марсианских микроорганизмов где-то вне поля зрения приборов.

Мы пополняем растущий массив данных, которые говорят о том, что нам стоит рассматривать возможность жизни на Марсе в наши дни.

Облако длиной 1800 км на Марсе образуется так, как учёные считали невозможным

Марсоход Perseverance проехал 45,22 км и установил рекорд дальности вне Земли

По мнению Робинсона, такой подход позволит расширить поиски за пределы следов давно вымерших микроорганизмов.

Вместо древних окаменелостей будущие миссии могут нацелиться на засоленные подповерхностные зоны, где жизнь теоретически способна существовать и сегодня.