Исследование показало, что микробы могут перемещаться по Солнечной системе вместе с обломками астероидов
Исследователи из Университета Джонса Хопкинса представили доказательства того, что микроорганизмы способны пережить колоссальные нагрузки, возникающие при столкновении астероида с планетой, что подтверждает гипотезу о возможном путешествии жизни между мирами внутри каменных обломков. В рамках нового исследования, опубликованного в журнале PNAS Nexus, ученые воссоздали в лаборатории условия, аналогичные тем, что возникают при падении крупного космического тела на поверхность Марса, чтобы проверить, способны ли живые организмы выдержать ударное давление, необходимое для их выброса в космическое пространство.
Концепция, известная как литопанспермия, предполагает, что жизнь может распространяться по Вселенной, путешествуя внутри метеоритов и планетарных обломков. Ученым уже доподлинно известно, что метеориты марсианского происхождения достигают поверхности Земли, однако главным вопросом оставалась способность организмов пережить сам момент катастрофического выброса с родной планеты.
Для эксперимента была выбрана бактерия Deinococcus radiodurans, знаменитая своей исключительной устойчивостью к радиации, холоду, высушиванию и другим экстремальным факторам. Благодаря своей толстой внешней оболочке и мощным механизмам восстановления ДНК, этот микроб считается идеальным аналогом гипотетической жизни на Марсе. "Мы пока не знаем, есть ли жизнь на Марсе, но если она существует, то, вероятно, будет обладать схожими способностями", — прокомментировал старший автор исследования Кей.Ти Рамеш.
В ходе эксперимента ученые поместили бактерии между металлическими пластинами и обстреляли их снарядами из газовой пушки. Снаряды достигали скорости до 480 километров в час, создавая давление от 1 до 3 гигапаскалей. Для сравнения, давление на дне Марианской впадины составляет около 0,1 гигапаскаля, то есть даже самое низкое давление в опыте превысило его более чем в десять раз. Результаты превзошли ожидания: бактерии выживали практически во всех тестах при давлении в 1,4 гигапаскаля и около 60 процентов из них сохраняли жизнеспособность при давлении 2,4 гигапаскаля. При более низких показателях клетки не демонстрировали видимых повреждений, а при более высоких у части микроорганизмов разрушались мембраны, однако многие из них оставались живы. "Мы ожидали, что они погибнут уже при первом давлении, — призналась ведущий автор исследования Лили Чжао. — Мы начинали стрелять все быстрее и быстрее. Мы постоянно пытались их убить, но это оказалось очень трудно сделать".
Когда крупные астероиды сталкиваются с Марсом, часть выбрасываемого материала может испытывать давление до 5 гигапаскалей, однако далеко не все фрагменты подвергаются одинаковым нагрузкам. Новые данные свидетельствуют о том, что некоторые микробы способны пережить значительную часть этого диапазона. По словам Чжао, это доказывает, что жизнь теоретически может пережить крупномасштабный удар и выброс в космос, что открывает возможность для перемещения организмов между планетами. "Может быть, мы все немного марсиане!" — добавила она.
Полученные результаты имеют важное значение для политики планетарной защиты. Космические агентства вводят строгие меры по контролю за загрязнением при отправке аппаратов на Марс и при возвращении образцов на Землю. Однако исследователи напоминают, что выбросы с Марса могут достигать и его спутников, например Фобоса, под гораздо меньшим давлением, чем то, которое требуется для полета к Земле. "Возможно, нам нужно быть очень осторожными в выборе планет, которые мы посещаем", — резюмировал Рамеш. В дальнейшем команда планирует выяснить, могут ли повторяющиеся удары способствовать отбору еще более выносливых микробов, а также проверить способность выживать в таких условиях других организмов, включая грибки.
Результаты исследования были в журнале PNAS Nexus.