Група дослідників Університету Флориди під керівництвом доктора Адама Робінсона спільно з колегами з Музею природничої історії Лос-Анджелеса опублікувала результати 180-денного експерименту, який може суттєво змінити уявлення про те, наскільки Марс придатний для підтримання життя. У герметичних камерах, що відтворюють сукупність екстремальних факторів Червоної планети, солелюбні бактерії Haloferax volcanii не просто вижили — вони почали активно розмножуватися, хоча й значно повільніше, ніж у природних умовах. Робота була викладена на сервері препринтів bioRxiv і вже отримала висвітлення в міжнародних наукових виданнях, зокрема New Scientist.
Експеримент: усі небезпечні фактори одночасно
Ключова відмінність цього дослідження від попередніх лабораторних робіт полягає в методології: вчені підключили всі марсіанські екстремальні фактори одночасно, а не окремо. У природи Haloferax volcanii мешкають у надзвичайно солоних водоймах — Мертвому морі, Великому Солоному озері у США та аналогічних гіперсольових середовищах. В експерименті культури мікроорганізмів помістили в герметичні камери, де було відтворено сукупність умов, характерних для марсіанського середовища: висока концентрація солей, специфічний хімічний склад, відсутність кисню у звичному для земних аеробів форматі. Саме одночасне впливання всіх факторів дозволило отримати більш реалістичну картину того, що могло б відбуватися з мікробами в підповерхневих шарах Червоної планети.
Як бактерії адаптувалися: біоплівки та альтернативне «дихання»
Під час шестимісячного спостереження з'ясувалося, що мікроорганізми не лише зберегли життєздатність, а й продовжили поділ. Для отримання енергії бактерії перейшли на використання марсіанських хімікатів замість кисню — тобто освоїли анаеробні метаболічні шляхи, характерні для екстремофілів. Щоб захиститися від зневоднення в умовах, де рідка вода швидко випаровується, колонії об'єднувалися в біоплівки — щільні скупчення клітин, покриті захисним слизистим шаром. За 180 днів перебування в екстремальній камері колонії практично не втратили внутрішню воду, що свідчить про високу ефективність цієї стратегії виживання.
Обмеження: 21 градус проти мінус 60
Автори дослідження підкреслюють, що отримані результати не є прямим доказом наявності життя на Марсі. Лабораторні тести проводилися за температури 21 градус за Цельсієм, тоді як середня температура на поверхні Червоної планети становить близько мінус 60 градусів. Крім того, експеримент моделював умови, які, за гіпотезою, можуть існувати в неглибоких підповерхневих резервуарах із солоною водою, — таких, які поки не виявлені, але чия наявність не виключена. Вчені також зазначають: якщо потенційні марсіанські мікроорганізми еволюціонували на планеті протягом мільярдів років, їх стійкість до екстремальних умов має бути значно вищою, ніж у земних аналогів, використаних в експерименті.
Контекст: від «Вікінга» до підповерхневих шарів
Інтерес до можливості існування життя на Марсі не новий. Ще у 1976 році американський апарат «Вікінг-1» провів перший прямий експеримент з пошуку позаземного життя: прилад Labeled Release додав у марсіанський реголит рідкі поживні речовини з радіоактивною міткою і зафіксував виділення газу. Первинно результат порахували підтвердженням біологічної активності, однак подальший аналіз показав, що реакція мала чисто хімічний характер. На довгі роки наукова спільнота дійшла висновку, що поверхня Марса непридатна для життя через сухість, інтенсивне ультрафіолетове випромінювання та низький атмосферний тиск. Однак дослідження останніх років змістили фокус із поверхні на підповерхневі шари, де, за розрахунками, могли зберегтися умови, придатні для активного метаболізму.
Що далі: нові випробування за екстремального холоду
Наразі команда Університету Флориди готує нову серію експериментів за ще нижчих температур і тиску, щоб наблизити лабораторні умови до реальних марсіанських. Якщо бактерії збережуть здатність до розмноження і в цих умовах, аргумент на користь того, що підповерхневий шар Червоної планети може підтримувати активний метаболізм, стане значно переконливішим. Для місій з дослідження Марса це означає, що пріоритетом при пошуку слідів життя мають стати не відкриті ділянки поверхні, а зони, де під крижаною кіркою або в сольових відкладеннях може зберігатися рідке середовище.
