Земные организмы-экстремофилы смогли выжить в суровых марсианских условиях
Ученые уже много лет задаются вопросом, возможна ли жизнь на Красной планете. До недавнего времени астробиологи полагали, что ни один земной организм не способен выжить в суровых условиях, сформировавшихся на поверхности Марса. В частности, серьезную опасность для живых существ представляет высокий уровень ионизирующего излучения, который обусловлен отсутствием у Красной планеты магнитосферы – естественной защиты от космических лучей и солнечного ветра. Разреженная марсианская атмосфера также способствует практически беспрепятственному проникновению потоков заряженных частиц на поверхность планеты.
Долгое время ученые считали, что именно высокий уровень ионизирующего излучения является основной причиной отсутствия жизни на Марсе. Но результаты уникального исследования, недавно проведенного международной группой ученых под руководством Каи Скубалы из Ягеллонского университета (Краков, Польша), опровергли это предположение. В ходе эксперимента исследователи впервые продемонстрировали способность некоторых видов лишайников выживать в условиях, подобных марсианским, и даже сохранять при этом высокий уровень метаболизма. Что же представляют собой эти уникальные живые организмы и в чем заключалась суть исследования, результаты которого были опубликованы в журнале IMA Fungus?
Лишайники – это симбиотические организмы, в состав которых входят грибы и микроскопические зеленые водоросли или цианобактерии. Помимо двух основных видов участников у большинства лишайников присутствует еще один вид грибов – дрожжеподобные базидиомицеты. При этом лишайники выглядят как однородные организмы, которые могут иметь различные формы и цвета. Тело лишайника (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф (нитевидных образований), между которыми располагается популяция водорослей или цианобактерий. Во взаимоотношениях компонентов симбиотических организмов всегда поддерживается определенный баланс, который обеспечивает взаимовыгодное сотрудничество. Водоросли и цианобактерии производят с помощью фотосинтеза питательные вещества для грибов. В свою очередь грибы создают своим компаньонам комфортные условия существования: защищают от высыхания, экранируют ультрафиолетовое излучение, смягчают влияние другие неблагоприятных факторов.
Лишайники живут на открытых поверхностях, таких как камни, кора деревьев, бетонные стены. Отличительной особенностью этих организмов является терпимость к различным экстремальным условиям: засухе, высоким и низким температурам, кислым и щелочным средам, ультрафиолетовому излучению. То есть по сути лишайники являются так называемыми организмами-экстремофилами, которые способны выживать в крайне неблагоприятных условиях. Именно поэтому лишайники и были выбраны учеными из группы Скубалы в качестве подопытных.
В проведенном эксперименте участвовали лишайники двух видов: Diploschistes muscorum и Cetraria aculeata. Организмы были помещены в специальную вакуумную камеру, где исследователи искусственно создали условия, максимально приближенные к тем, которые наблюдаются на поверхности Марса. Находясь внутри этой камеры, лишайники в течение пяти часов подвергались воздействию химических веществ, входящих в состав марсианской атмосферы, а также низких температур, характерных для поверхности Красной планеты, и мощного ионизирующего излучения. За это время лишайники получили дозу облучения, эквивалентную той, которую можно получить, находясь на Марсе в течение года.
Итогом проведенных исследований стал весьма неожиданный, но очень важный научный результат: несмотря на полученные в ходе эксперимента высокие дозы ионизирующего излучения, оба вида лишайников выжили в неблагоприятных условиях, характерных для поверхности Марса.
Особенно удивили ученых лишайники Diploschistes muscorum, которые продемонстрировали способность быстро адаптироваться к экстремальным условиям за счет эффективной активации естественных защитных механизмов. Кроме того, грибы, входящие в состав этих организмов, не погружались в состояние анабиоза, как это часто бывает при воздействии неблагоприятных факторов, а наоборот в течение всего эксперимента сохраняли высокий уровень метаболизма.
Лишайники Cetraria aculeata по сравнению со своими собратьями показали более скромные результаты. Несмотря на то, что им также удалось выжить в условиях мощного ионизирующего излучения, повышенный окислительный стресс и вызванные им повреждения не были эффективно скомпенсированы.
Таким образом, на примере лишайников ученые смогли доказать, что существуют организмы, способные выживать в суровых марсианских условиях и даже поддерживать при этом высокий уровень метаболизма. Полученные результаты ставят под сомнение предположение о том, что ионизирующее излучение является непреодолимым барьером для возникновения и развития жизни на Красной планете, и создают почву для дальнейших исследований в данной области.
Так есть ли жизнь на Марсе? Теперь мы знаем, что это вполне вероятно. И, возможно, уже очень скоро живые организмы на Красной планете наконец-то будут обнаружены.
Долгое время ученые считали, что именно высокий уровень ионизирующего излучения является основной причиной отсутствия жизни на Марсе. Но результаты уникального исследования, недавно проведенного международной группой ученых под руководством Каи Скубалы из Ягеллонского университета (Краков, Польша), опровергли это предположение. В ходе эксперимента исследователи впервые продемонстрировали способность некоторых видов лишайников выживать в условиях, подобных марсианским, и даже сохранять при этом высокий уровень метаболизма. Что же представляют собой эти уникальные живые организмы и в чем заключалась суть исследования, результаты которого были опубликованы в журнале IMA Fungus?
Лишайники – это симбиотические организмы, в состав которых входят грибы и микроскопические зеленые водоросли или цианобактерии. Помимо двух основных видов участников у большинства лишайников присутствует еще один вид грибов – дрожжеподобные базидиомицеты. При этом лишайники выглядят как однородные организмы, которые могут иметь различные формы и цвета. Тело лишайника (таллом) представляет собой переплетение грибных гиф (нитевидных образований), между которыми располагается популяция водорослей или цианобактерий. Во взаимоотношениях компонентов симбиотических организмов всегда поддерживается определенный баланс, который обеспечивает взаимовыгодное сотрудничество. Водоросли и цианобактерии производят с помощью фотосинтеза питательные вещества для грибов. В свою очередь грибы создают своим компаньонам комфортные условия существования: защищают от высыхания, экранируют ультрафиолетовое излучение, смягчают влияние другие неблагоприятных факторов.
Лишайники живут на открытых поверхностях, таких как камни, кора деревьев, бетонные стены. Отличительной особенностью этих организмов является терпимость к различным экстремальным условиям: засухе, высоким и низким температурам, кислым и щелочным средам, ультрафиолетовому излучению. То есть по сути лишайники являются так называемыми организмами-экстремофилами, которые способны выживать в крайне неблагоприятных условиях. Именно поэтому лишайники и были выбраны учеными из группы Скубалы в качестве подопытных.
В проведенном эксперименте участвовали лишайники двух видов: Diploschistes muscorum и Cetraria aculeata. Организмы были помещены в специальную вакуумную камеру, где исследователи искусственно создали условия, максимально приближенные к тем, которые наблюдаются на поверхности Марса. Находясь внутри этой камеры, лишайники в течение пяти часов подвергались воздействию химических веществ, входящих в состав марсианской атмосферы, а также низких температур, характерных для поверхности Красной планеты, и мощного ионизирующего излучения. За это время лишайники получили дозу облучения, эквивалентную той, которую можно получить, находясь на Марсе в течение года.
Итогом проведенных исследований стал весьма неожиданный, но очень важный научный результат: несмотря на полученные в ходе эксперимента высокие дозы ионизирующего излучения, оба вида лишайников выжили в неблагоприятных условиях, характерных для поверхности Марса.
Особенно удивили ученых лишайники Diploschistes muscorum, которые продемонстрировали способность быстро адаптироваться к экстремальным условиям за счет эффективной активации естественных защитных механизмов. Кроме того, грибы, входящие в состав этих организмов, не погружались в состояние анабиоза, как это часто бывает при воздействии неблагоприятных факторов, а наоборот в течение всего эксперимента сохраняли высокий уровень метаболизма.
Лишайники Cetraria aculeata по сравнению со своими собратьями показали более скромные результаты. Несмотря на то, что им также удалось выжить в условиях мощного ионизирующего излучения, повышенный окислительный стресс и вызванные им повреждения не были эффективно скомпенсированы.
Таким образом, на примере лишайников ученые смогли доказать, что существуют организмы, способные выживать в суровых марсианских условиях и даже поддерживать при этом высокий уровень метаболизма. Полученные результаты ставят под сомнение предположение о том, что ионизирующее излучение является непреодолимым барьером для возникновения и развития жизни на Красной планете, и создают почву для дальнейших исследований в данной области.
Так есть ли жизнь на Марсе? Теперь мы знаем, что это вполне вероятно. И, возможно, уже очень скоро живые организмы на Красной планете наконец-то будут обнаружены.
