Некоторые микроорганизмы могут путешествовать между планетами благодаря астероидам

Исследование показывает, что крошечные формы жизни внутри обломков от астероидных ударов могут попасть на другие планеты, включая Землю, — и выжить.

Об этом рассказывают в Университете Джона Хопкинса, передают OstanniPodii.com.

Новое исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus, демонстрирует, что определенная выносливая бактерия легко выдерживает экстремальное давление, сравнимое с выбросом с Марса после удара астероида, а также неприветливые условия, с которыми она столкнется во время дальнейшего межпланетного путешествия.

«Жизнь может выжить после выброса с одной планеты и перемещения на другую», — говорит старший автор К.Т. Рамеш, инженер, изучающий поведение материалов в экстремальных условиях. «Это действительно большое дело, которое меняет ваше представление о том, как зарождается жизнь и как она зародилась на Земле».

Ударные кратеры покрывают поверхности большинства тел в Солнечной системе. Марс, планета, которая могла быть пригодной для жизни, является одним из небесных тел с наибольшим количеством кратеров. Мы знаем, что удары астероидов могут разбрасывать материалы по космосу — и на Земле были найдены марсианские метеориты.

Однако ученые давно задаются вопросом, могут ли астероидные удары также быть причиной возникновения жизни. Скрытые внутри выброшенных обломков, микроорганизмы могут приземлиться на другой планете — эта теория называется гипотезой литопанспермии.

Предыдущие эксперименты по проверке этой теории были неубедительными и были направлены на организмы, широко распространенные на Земле, а не на формы жизни, которые подходили бы для экстремальных условий других планет.

Чтобы исследовать, как микроорганизм реально справится со стрессом, вызванным выбросом с планеты, команда разработала способ воспроизведения давления и уникальную биологическую модель.

Команда решила протестировать Deinococcus radiodurans, пустынную бактерию, обитающую в высокогорных пустынях Чили и известную своей способностью выживать в самых суровых, похожих на космические условиях — от экстремального холода и сухости до интенсивной радиации. Она имеет толстую оболочку и необычайную способность к самовосстановлению.

«Мы еще не знаем, есть ли жизнь на Марсе, но если она есть, то, вероятно, обладает подобными способностями», — указал Рамеш.

Эксперимент имитировал давление от удара астероида и выброса с Марса, зажав микроорганизм между металлическими пластинами, а затем выстрелив в него снарядом из газового пистолета. Снаряд попал в пластины со скоростью до 500 километров в час, создав давление от 1 до 3 гигапаскалей.

Для сравнения: давление на дне Марианской впадины, самой глубокой части океанов Земли, составляет десятую часть гигапаскаля. Даже самое низкое давление в этом эксперименте в десять раз превышает этот показатель.

После обстрела микробов команда определяла, выжили ли они, и исследовала генетический материал выживших, чтобы найти подсказки о том, как они справились с давлением.

Бактерии оказались очень трудно уничтожимыми. Они выжили почти во всех тестах при давлении 1,4 гигапаскаля и 60% при давлении 2,4 гигапаскаля. Клетки не показали никаких признаков повреждения после воздействия более низкого давления, но после экспериментов с более высоким давлением команда наблюдала некоторые разрывы мембран и внутренние повреждения.

«Мы ожидали, что они погибнут при первом давлении», — сказала главная автор исследования, аспирантка Лили Чжао. «Мы начали стрелять в них все быстрее и быстрее. Мы пытались их уничтожить, но это было очень трудно».

В конце концов, «умерло» само оборудование. Стальная конструкция, удерживавшая пластины, развалилась раньше, чем бактерии.

Когда астероиды ударяются о Марс, выброшенные фрагменты подвергаются давлению, которое может достигать 5 гигапаскалей, а в некоторых случаях и значительно превышать эту величину. Микроорганизмы легко выжили при давлении почти 3 гигапаскаля, что значительно превышает возможную величину, которую ранее считали.

«Мы доказали, что жизнь может выжить после крупномасштабного удара и выброса», — говорит Чжао. «Это означает, что жизнь потенциально может перемещаться между планетами. Возможно, мы — марсиане!»

Возможность распространения жизни между планетарными телами имеет важное значение для защиты планет и космических миссий, считает команда.

Протоколы космических миссий оценивают вероятность выживания жизни на целевой планете. Когда миссии путешествуют к планетам, которые могут поддерживать жизнь, таким как Марс, существуют строгие ограничения и меры безопасности, чтобы предотвратить загрязнение планеты земной жизнью. А когда миссия привозит материалы с планеты, существуют очень строгие меры для контроля возможного высвобождения этой жизни на Земле. Поскольку эта работа демонстрирует, что материалы с Марса могут попасть на другие тела, в частности на два соседних спутника, которые в настоящее время не подвергаются ограничениям, команда отметила, что политику, возможно, придется пересмотреть.

В частности, Фобос вращается так близко к Марсу, что любые выбросы, которые попадают туда, вероятно, подвергаются гораздо меньшему давлению, чем то, которое необходимо для попадания на Землю, отметила команда.

«Нам, возможно, придется быть очень осторожными в отношении того, какие планеты мы посещаем», — сказал Рамеш.

Следующим шагом команда надеется исследовать, приводит ли повторное падение астероидов к появлению более выносливых бактериальных популяций, или бактерии приспосабливаются к такому стрессу. Они также хотели бы узнать, могут ли другие организмы, включая грибы, выжить в таких условиях.

• Поиск внеземной жизни
• Астероиды