Марс не е точно приятелско място за живот, както го познаваме. Докато температурите в екватора могат да достигнат толкова високо, колкото балдама 35 ° C (95 ° F) през лятото по обяд, средната температура на повърхността е -63 ° C (-82 ° F) и може да достигне толкова ниски, колкото -143 ° C (-226 ° F) през зимата в полярните райони. Атмосферното му налягане е около половината от един процент от земното, а повърхността е изложена на значително количество радиация.
Досега никой не беше сигурен дали микроорганизмите могат да оцелеят в тази екстремна среда. Но благодарение на ново проучване от екип изследователи от Московския държавен университет „Ломоносов“ (LMSU), сега може да успеем да поставим ограничения за това какви видове състояния могат да издържат микроорганизмите. Следователно това проучване може да има значителни последици за търсенето на живот на други места в Слънчевата система, а може би и след това!
Изследването, озаглавено „100 kGy, засегнати от гама микробни общности в древния арктически вечен мраз при симулирани марсиански условия“, наскоро се появи в научното списание Екстремофили. Изследователският екип, ръководен от Владимир С. Чепцов от LMSU, включва членове на Руската академия на науките, Санкт Петербургския държавен политехнически университет, Курчатовския институт и Уралския федерален университет.
Заради своето изследване изследователският екип предположи, че температурата и налягането не са смекчаващите фактори, а по-скоро радиация. Като такива те проведоха тестове, при които микробните общности, съдържащи се в симулиран марсиански реголит, след това бяха облъчени. Симулираният реголит се състоеше от утаени скали, които съдържаха вечна замръзване, които след това бяха подложени на условия на ниска температура и ниско налягане.
Както Владимир С. Чепцов, аспирант в катедрата по почвена биология на МГУ „Ломоносов“ и съавтор на хартията, обясни в съобщение за пресата на LMSU:
„Проучихме съвместното въздействие на редица физически фактори (гама радиация, ниско налягане, ниска температура) върху микробните общности в древната арктическа вечна мерзлота. Проучихме и уникален природно направен обект - древната вечна замръзване, която не се е стопила от около 2 милиона години. С две думи, проведохме симулационен експеримент, който обхвана условията на криоконсервация в марсианския реголит. Важно е също, че в този документ ние проучихме ефекта на високите дози (100 kGy) гама-лъчение върху жизнеността на прокариотите, докато в предишни проучвания никога не са открити живи прокариоти след дози над 80 kGy. “
За да симулира марсианските условия, екипът използва оригинална камера за постоянен климат, която поддържа ниската температура и атмосферното налягане. След това са изложили микроорганизмите на различни нива на гама-лъчение. Те откриха, че микробните общности показват висока устойчивост на температурата и налягането в симулираната марсианска среда.
Въпреки това, след като започнаха да облъчват микробите, забелязаха няколко разлики между облъчената проба и контролната проба. Докато общият брой на прокариотичните клетки и броят на метаболично активните бактериални клетки остават съвместими с контролните нива, броят на облъчените бактерии намалява с два порядъка, докато броят на метаболично активните клетки на археите също намалява три пъти.
Екипът забеляза също, че в откритата проба от вечна замръзване има голямо биологично разнообразие от бактерии и тази бактерия претърпя значителна структурна промяна, след като беше облъчена. Например, популации от актинобактерии като Arthrobacter- общ род, открит в почвата - не присъства в контролните проби, но преобладава в бактериалните общности, които са били изложени.
Накратко, тези резултати показват, че микроорганизмите на Марс са по-жизнеспособни, отколкото се смяташе досега. Освен, че могат да преживеят студените температури и ниското атмосферно налягане, те са способни да преживеят и видовете радиационни условия, които са често срещани на повърхността. Както обясни Чепцов:
„Резултатите от изследването показват възможността за продължително криосъхранение на жизнеспособни микроорганизми в марсианския реголит. Интензитетът на йонизиращо лъчение на повърхността на Марс е 0,05-0,076 Gy / година и намалява с дълбочина. Като се вземе предвид интензивността на радиацията в Марсовия реголит, получените данни позволяват да се предположи, че хипотетичните Марсови екосистеми биха могли да бъдат запазени в анабиотично състояние в повърхностния слой на реголита (защитени от UV лъчи) в продължение на най-малко 1,3 милиона години, на дълбочина два метра за не по-малко от 3,3 милиона години и на дълбочина от пет метра за най-малко 20 милиона години. Получените данни могат да бъдат приложени и за оценка на възможността за откриване на жизнеспособни микроорганизми върху други обекти на Слънчевата система и в малки тела в космическото пространство. “
Това проучване беше значително поради множество причини. От една страна, авторите успяха да докажат за първи път, че бактериите прокариоти могат да преживеят радиацията над 80 kGy - нещо, което по-рано се смяташе за невъзможно. Те също така демонстрират, че въпреки тежките му условия, микроорганизмите все още могат да живеят на Марс и днес, запазени в неговата вечна замръзване и почва.
Проучването също така показва важността да се вземат предвид както извънземните, така и космическите фактори, когато се обмисля къде и при какви условия живите организми могат да оцелеят. Не на последно място, това проучване е направило нещо, което предишното проучване не е имало, което е определяне на границите на радиационна устойчивост на микроорганизмите на Марс - по-специално в рамките на реголит и на различни дълбочини.
Тази информация ще бъде безценна за бъдещи мисии до Марс и други места в Слънчевата система и може би дори при изучаване на екзопланети. Познаването на условията, в които ще процъфтява животът, ще ни помогне да определим къде да търсим признаци за това. И когато подготвя мисии с други думи, това също ще даде възможност на учените да знаят какви места трябва да избягват, за да може да се предотврати замърсяването на коренните екосистеми.
