Ученые изучают, какие микроорганизмы могли бы выжить на Марсе
Ученые изучают, какие микроорганизмы могли бы выжить на Марсе
Команда ученых, возглавляемая Техническим университетом Берлина (TU Berlin) совместно с Институтом экологии пресной воды и внутреннего рыболовства имени Лейбница (IGB), изучила клеточные процессы, которые регулируют адаптацию микроорганизмов к перхлоратам. Если бы микроорганизмы могли генетически адаптировать свою стрессовую реакцию на эту соль, их выживание на Красной планете могло бы быть возможным.
Статья опубликована в журнале Environmental Microbiology.
Жизнь, какой мы ее знаем, требует энергии и наличия CHNOPS. Эта аббревиатура расшифровывается как углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Микроэлементы и жидкая вода также незаменимы. Многое из этого доступно на Марсе: энергия может быть получена за счет солнечного света или химических процессов, углерод доступен через разреженную, но богатую углекислым газом атмосферу, а другие необходимые элементы присутствуют на поверхности планеты в реголите.
Однако жидкая вода представляет собой проблему из-за низкого атмосферного давления и средних температур ниже нуля. Одним из немногих способов получения воды вблизи поверхности Марса является образование временно стабильных солевых растворов путем растворения.
В этом процессе соль поглощает воду из атмосферы и растворяется в ней. На Марсе много гигроскопичных солей, в том числе перхлоратов (ClO4-), которые легко поглощают воду из атмосферы и понижают температуру замерзания воды. Они также иногда встречаются на Земле в очень сухих пустынях.
Этой воды теоретически достаточно для поддержания метаболизма определенных групп микроорганизмов. Однако перхлораты вызывают стресс в клетке.
«Чтобы понять потенциальную микробную жизнь на Марсе, важно выяснить, как микроорганизмы справляются с такими стрессорами, потому что только если у них разовьется хорошая реакция на стресс, микробы смогут справиться с высокими концентрациями солей и воспользоваться преимуществами солей, такими как расслаивание и понижение температуры замерзания», — сказал первый автор Якоб Хайнц из TU Berlin.
Исследовательская группа использовала протокол протеомики для анализа специфической к перхлорату реакции дрожжей Debaryomyces hansenii и сравнила ее с общеизвестными адаптациями к солевому стрессу.
Исследователи обнаружили, что стрессовые реакции на хлорид натрия и перхлорат натрия имеют много общих метаболических особенностей.
«Однако мы также выявили несколько новых реакций на стресс, которые были специфичны для перхлората. Например, гликозилирование белков и ремоделирование клеточной стенки, предположительно для стабилизации белковых структур и клеточной мембраны. Эти стрессовые реакции также имели бы большое значение для предполагаемой жизни на Марсе», — объяснил соавтор Ханс-Петер Гроссарт из IGB.
«Если мы ищем жизнь на Марсе, мы должны быть непредубежденными, потому что местные марсианские микробы — если они существуют — безусловно, адаптированы к условиям окружающей среды на Марсе с помощью различных биохимических процессов, которые могут не происходить на Земле», — сказал Дирк Шульце-Макух, соавтор исследования и научный сотрудник IGB и TU Berlin. — «Но если мы исследуем, как организмы на Земле справляются со стрессовыми факторами на Марсе, такими как перхлораты, у нас будут первые подсказки о том, как жизнь на Марсе могла бы справиться со сложными условиями окружающей среды».