Деякі мікроорганізми можуть подорожувати між планетами завдяки астероїдам

Дослідження показує, що крихітні форми життя всередині уламків від астероїдних ударів, може потрапити на інші планети, включаючи Землю, — і вижити.

Про це розповідають в Університеті Джона Хопкінса, передають OstanniPodii.com.

Нове дослідження, опубліковане в журналі PNAS Nexus, демонструє, що певна витривала бактерія легко витримує екстремальний тиск, порівнянний з викидом з Марса після удару астероїда, а також непривітні умови, з якими вона зіткнеться під час подальшої міжпланетної подорожі.

«Життя може вижити після викиду з однієї планети та переміщення на іншу», — каже старший автор К.Т. Рамеш, інженер, який вивчає поведінку матеріалів в екстремальних умовах. «Це дійсно велика справа, яка змінює ваше уявлення про те, як зароджується життя та як воно зародилося на Землі».

Ударні кратери покривають поверхні більшості тіл у Сонячній системі. Марс, планета, яка могла бути придатною для життя, є одним з небесних тіл з найбільшою кількістю кратерів. Ми знаємо, що удари астероїдів можуть розкидати матеріали по космосу — і на Землі були знайдені марсіанські метеорити.

Однак вчені давно згадуються над питанням, чи астероїдні удари також можуть бути причиною виникнення життя. Приховані всередині викинутих уламків, мікроорганізми можуть приземлитися на іншій планеті — ця теорія називається гіпотезою літопанспермії.

Попередні експерименти з перевірки цієї теорії були непереконливими та були спрямовані на організми, які широко поширені на Землі, а не на форми життя, які б підходили для екстремальних умов інших планет.

Щоб дослідити, як мікроорганізм реально впорається зі стресом, спричиненим викидом з планети, команда розробила спосіб відтворення тиску та унікальну біологічну модель.

Команда вирішила протестувати Deinococcus radiodurans, пустельну бактерію, що мешкає у високих пустелях Чилі та відома своєю здатністю виживати в найсуворіших, схожих на космічні умовах — від екстремального холоду та сухості до інтенсивної радіації. Вона має товсту оболонку та надзвичайну здатність до самовідновлення.

«Ми ще не знаємо, чи є життя на Марсі, але якщо воно є, то, ймовірно, має подібні здібності», — вказав Рамеш.

Експеримент імітував тиск від удару астероїда та викиду з Марса, затиснувши мікроорганізм між металевими пластинами, а потім вистріливши в нього снарядом з газового пістолета. Снаряд влучив у пластини зі швидкістю до 500 кілометрів на годину, створивши тиск від 1 до 3 гігапаскалів.

Для порівняння: тиск на дні Маріанської западини, найглибшої частини океанів Землі, становить десяту частину гігапаскаля. Навіть найнижчий тиск у цьому експерименті у десять разів перевищує цей показник.

Після обстрілу мікробів команда визначала, чи вижили вони, і досліджувала генетичний матеріал тих, що вижили, щоб знайти підказки про те, як вони впоралися з тиском.

Бактерії виявилися дуже важкими для знищення. Вони вижили майже в усіх тестах при тиску 1,4 гігапаскаля та 60% при тиску 2,4 гігапаскаля. Клітини не показали жодних ознак пошкодження після впливу нижчого тиску, але після експериментів з вищим тиском команда спостерігала деякі розриви мембран і внутрішні пошкодження.

«Ми очікували, що вони загинуть при першому тиску», — сказала головна авторка дослідження, аспірантка Лілі Чжао. «Ми почали стріляти в них все швидше та швидше. Ми намагалися їх знищити, але це було дуже важко».

Зрештою, "вмерло" саме обладнання. Сталева конструкція, що утримувала пластини, розвалилася раніше, ніж бактерії.

Коли астероїди вдаряються об Марс, викинуті фрагменти зазнають тиску, який може досягати 5 гігапаскалів, а в деяких випадках і значно перевищувати цю величину. Мікроорганізми легко вижили при тиску майже 3 гігапаскалі, що значно перевищує можливу величину, яку раніше вважали.

«Ми довели, що життя може вижити після великомасштабного удару та викиду», — каже Чжао. «Це означає, що життя потенційно може переміщатися між планетами. Можливо, ми — марсіани!»

Можливість поширення життя між планетарними тілами має важливе значення для захисту планет і космічних місій, вважає команда.

Протоколи космічних місій оцінюють ймовірність виживання життя на цільовій планеті. Коли місії подорожують до планет, які можуть підтримувати життя, таких як Марс, існують суворі обмеження та заходи безпеки, щоб запобігти забрудненню планети земним життям. А коли місія привозить матеріали з планети, існують дуже суворі заходи для контролю можливого вивільнення цього життя на Землі. Оскільки ця робота демонструє, що матеріали з Марса можуть потрапити на інші тіла, зокрема на два сусідні супутники, які наразі не піддаються обмеженням, команда зазначила, що політику, можливо, доведеться переглянути.

Зокрема, Фобос обертається так близько до Марса, що будь-які викиди, які потрапляють туди, ймовірно, піддаються набагато меншому тиску, ніж той, який необхідний для потрапляння на Землю, зазначила команда.

«Нам, можливо, доведеться бути дуже обережними щодо того, які планети ми відвідуємо», — сказав Рамеш.

Наступним кроком команда сподівається дослідити, чи призводить повторне падіння астероїдів до появи більш витривалих бактеріальних популяцій, або чи бактерії пристосовуються до такого стресу. Вони також хотіли б дізнатися, чи можуть інші організми, включаючи гриби, вижити в таких умовах.

• Астероїди
• Пошук позаземного життя