Солелюбивые микробы способны размножаться в условиях, подобных марсианским

Фото из открытых источников

Согласно статье, опубликованной в журнале Applied and Environmental Microbiology, Haloferax volcanii, модельная галофильная (солелюбивая) архея, продемонстрировала рост в ходе 160-дневного эксперимента, имитирующего марсианский подповерхностный рассол. Авторы подчеркивают, что этот результат не означает существования жизни на Марсе.

«Современная поверхность Марса в целом считается непригодной для жизни из-за низкого атмосферного давления, интенсивного поверхностного излучения, глобального высыхания и окислительной химии, которая усиливается с позднего ноахийского периода», — заявили Адам Робинсон из Университета Флориды и его коллеги. «Однако в неглубоких подповерхностных областях Марса, где минералогический анализ показал движение грунтовых вод, могут встречаться локальные гиперсоленые среды, способные удерживать жидкую воду и поддерживать микробный метаболизм».

Авторы исследования сосредоточили внимание на Haloferax volcanii, архее, известной как экстремофил за ее способность переносить экстремальные условия на Земле.

Культуры содержались в вакуумной камере при давлении 24 миллибара, что составляет примерно 2% от давления на уровне моря, заполненной углекислым газом и очищенной от кислорода. Температура поддерживалась на уровне 21 градуса Цельсия.

Микробы находились в чрезвычайно соленой жидкой среде, содержащей нитраты или перхлораты — химические вещества, обнаруженные на Марсе, которые организмы могут использовать вместо кислорода для «дыхания».

Такое давление может возникать внутри герметичных жидких карманов в солевых минералах на глубине около 20 см ниже поверхности Марса.

«Обстановка, которую мы имитируем в этом эксперименте, не наблюдалась на Марсе, но ее существование предполагается теоретическим», — отметил Робинсон.

Рост наблюдался при каждой обработке низким давлением с использованием нитрата или перхлората, о чем свидетельствовало увеличение оптической плотности — показателя мутности культуры.

Исследователи также зафиксировали снижение уровней нитратов и перхлоратов, чего не наблюдалось в контрольных образцах без клеток, что позволяет предположить, что микроорганизмы метаболизировали эти химические вещества.

В культурах, созданных под марсианским давлением, содержание нитратов снизилось примерно на 15–29%, а перхлоратов — примерно на 16–29%.

Потери жидкости оставались ниже 4% во всех вариантах обработки на протяжении 160 дней. Это важно, поскольку вода обычно быстро испаряется при таком низком давлении, что затрудняло проведение долгосрочных экспериментов.

Изображения, полученные с помощью электронного микроскопа, показали наличие плотных биопленочных структур в активно растущих культурах при низком давлении, которые не наблюдались в контрольных культурах при низком давлении или в культурах при низком давлении, которые не росли.

Химические сигнатуры каротиноидных пигментов, которые можно обнаружить с помощью рамановской спектроскопии и которые были предложены в качестве возможных биосигнатур, также оставались обнаруживаемыми, хотя и в меньшей степени, чем в контрольной группе, получавшей кислород.

Согласно исследованию, рост при давлении 24 миллибар был значительно ниже, чем в идентичных культурах при земном давлении.

В ходе эксперимента также не были воспроизведены марсианские циклы замерзания-оттаивания, радиация и полный химический состав атмосферы, а богатая питательными веществами питательная среда не является репрезентативной для органических веществ, которые, как считается, присутствуют на Марсе.

Измерения проводились только в начале и в конце эксперимента, поскольку открытие камеры привело бы к проникновению кислорода.

«Мы пополняем растущее количество доказательств, свидетельствующих о том, что нам следует рассмотреть возможность существования жизни на Марсе уже сегодня», — заключил Робинсон.