Экстремальные микробы могут перемещаться между планетами, используя астероиды

Фото из открытых источников

Для людей покинуть Землю очень сложно. Для этого нужны мощные ракеты и космические аппараты, способные поддерживать очень узкий круг условий, в которых мы можем существовать. Для бактерий ситуация может быть иной. Конечно, микробы не разработали ракетостроение, но новые данные свидетельствуют о том, что им это может и не понадобиться для перемещения на межпланетные расстояния. Им достаточно быть выносливыми и ждать столкновения с астероидом. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале PNAS Nexus.

Идея распространения бактерий по Солнечной системе с помощью астероидов не нова, но новые исследования позволили получить важные сведения о способности одной из экстремофильных бактерий – Deinococcus radiodurans – выдерживать высокое давление, подобное тому, которое возникает при реальном столкновении с астероидом.

«Мы хотели выяснить, может ли жизнь выжить после столкновений планетарного масштаба, в частности, после динамически воздействующего высокого давления, связанного с такими крупными ударами», — рассказала соавтор исследования Лили Чжао из Университета Джонса Хопкинса. «Поэтому мы застрелили несколько экстремофилов, чтобы посмотреть, выживут ли они. Мы обнаружили, что они выжили с невероятно высокой частотой… чего раньше в литературе не наблюдалось».

Команда выбрала экстремофила из чилийской высокогорной пустыни, способного выживать в одних из самых негостеприимных условий на Земле: экстремальном холоде, засухе и интенсивном радиационном излучении. Эти условия являются базовыми для Марса, хотя даже в самых экстремальных условиях Земля всё ещё остаётся раем по сравнению с Красной планетой.

Тем не менее, давление, которому подвергался микроб, в десятки раз превышало давление на дне Марианской впадины, где оно составляет около 0,1 гигапаскаля. При 1,4 гигапаскалях бактерии выжили почти во всех тестах без повреждения клеток. При 2,4 гигапаскалях выжило около 60 процентов, хотя и с некоторыми разрывами мембран и внутренними повреждениями.

Поразительно, как природа адаптировалась к этим условиям.

«Когда мы начинали, нас интересовало, каковы пределы жизни», — рассказал соавтор исследования К.Т. Рамеш, также работающий в Университете Джона Хопкинса. «Насколько далеко они могут зайти в плане выживания при таких экстремальных механических нагрузках?»

Команда сосредоточилась, в частности, на условиях, подобных марсианским, отсюда и выбор именно этого экстремофила. Однако полученные результаты носят более универсальный характер – столкновения с Землей могли выбросить астероиды с микробными астронавтами в разные уголки Солнечной системы. Хотя космическим камням легче перемещаться во внутренние районы Солнечной системы с течением времени, возможно, что они распространялись далеко за ее пределы. Жизнь могла распространиться с Земли или зародиться где-то еще, прежде чем попасть сюда. 

В настоящее время команда исследует другие бактерии, чтобы посмотреть, как они себя покажут.

«Мы понимаем, что эти организмы гораздо выносливее, чем мы думали», — продолжил Рамеш. «Каждый раз, когда мы сталкиваемся с новыми экстремальными условиями: начнем с холода, затем рассмотрим высыхание, радиацию, высокую температуру, высокое давление. Теперь же мы рассматриваем динамическое высокое давление. Во всех случаях мы обнаружили организмы, которые выжили. Поразительно, как природа адаптировалась к этим условиям. Мы считаем, что это говорит о том, что жизнь гораздо более устойчива, чем мы думали!»