Российские ученые нашли свидетельства выживания микроорганизмов земного типа на Марсе.
Сотрудники кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ впервые изучили влияние перхлоратов высокой концентрации на земные аналоги гипотетических микробных сообществ Марса.
Марс.Goodfon.ru
Выяснилось, что высокая концентрация перхлоратов не приводит к гибели, а способствует увеличению численности многих микроорганизмов. Это свидетельствует в пользу возможности выживания микроорганизмов земного типа в реголите Марса.
Работа опубликована в журнале International Journal of Astrobiology.
Одним из основных препятствий для развития земных микроорганизмов в условиях Марса является дефицит жидкой воды. Среднегодовая температура на планете около -50°С, с колебаниями от примерно -150°С до +30°С в зависимости от региона, сезона, времени суток. При низких температурах вода находится в виде льда, при повышении же температур вода сублимирует, то есть, сразу превращается в пар, так как атмосферное давление на Марсе примерно в 100 раз ниже земного.
Благодаря космическим миссиям было установлено, что в реголите (остаточный грунт – продукт космического выветривания породы на месте) Марса присутствуют перхлораты в концентрациях около 0.5-1%. Учёные предполагают, что перхлораты могут способствовать образованию и сохранению жидкой воды на Марсе, так как их растворы имеют низкие температуры замерзания. Формирование относительно недавно обнаруженных на Марсе геоморфологических структур, похожих на потоки, а также подповерхностных водоемов, может быть связано с образованием перхлорат-содержащих растворов. В то же время перхлораты – сильные окислители, и они могут быть губительны для микроорганизмов. Ранее проведенные исследования показали, что некоторые микроорганизмы могут расти в присутствии очень высоких концентраций перхлоратов (более 10%). Тем не менее, пределы устойчивости микроорганизмов к перхлоратам не определены. Подобные исследования ранее проводились с отдельными микроорганизмами, в то время как микроорганизмы, как правило, существуют в виде микробных сообществ, в которых разные организмы взаимодействуют как между собой, так и с неоднородной окружающей средой.
Сотрудники факультета почвоведения МГУ изучили влияние перхлоратов в высоких концентрациях (5%) на микробные сообщества пустынной почвы и древней мерзлой породы. Подобные микробные сообщества рассматриваются как земные аналоги гипотетических микробных сообществ Марса, так как они существуют в экстремальных условиях. Образцы почв и пород увлажнялись раствором перхлоратов или водой, затем инкубировались в течение 10 суток, и после этого в образцах были исследованы численность и разнообразие микроорганизмов. Учёные использовали методы культивирования, эпифлуоресцентной микроскопии, флуоресценции in situ гибридизации, мультисубстратного тестирования, газо-хромато масс-спектрометрии липидов. Подготовка и инкубация образцов и большинство микробиологических анализов выполнены в МГУ.
Оказалось, что присутствие столь высокой концентрации перхлоратов не привело к гибели микробного сообщества. Более того, наблюдалось увеличение численности многих микроорганизмов, и сохранение большого биоразнообразия, сравнимого с таковым в образцах без перхлоратов.
«Таким образом, показано, что присутствие 5% перхлората в почвах и породах не приводит к гибели или существенному ингибированию микробных сообществ. Это свидетельствует в пользу возможности выживания микроорганизмов земного типа в реголите Марса», – рассказал Владимир Чепцов, младший научный сотрудник лаборатории почвенной микробиологии факультета почвоведения МГУ
Результаты подобных исследований необходимы для оценки возможности обнаружения жизни на различных космических телах, для выбора регионов и/или типов пород и форм рельефа, где возможно обнаружение организмов или их следов. Это, в свою очередь, требуется для планирования космических миссий, для разработки методов и оборудования для этих миссий, а также для разработки мер планетарного карантина (т.е. предотвращения загрязнения других планет и спутников земными микроорганизмами и наоборот).
«В продолжение работы планируется исследование влияния более высоких концентраций перхлоратов на микробные сообщества и поиск предельных концентраций, при которых возможно выживание микробных сообществ», – добавил Владимир Чепцов.
