Эксперимент показал, что бактерии могут пережить удар астероида и межпланетный перелёт
«Может быть, мы потомки марсиан?» — задаются вопросом учёные, которые первыми поставили эксперимент по воздействию чрезвычайно экстремальных условий на бактерии. Микроорганизмы подвергли серии сильнейших ударных воздействий — как если бы на планету упал астероид и выбил породу с бактериями в космос. Затем они якобы добрались до другой планеты и упали на неё, оставшись в массе своей невредимыми. Земные бактерии могли родиться на Марсе, — то ли шутят, то ли нет исследователи.
Источник изображения: IPGP CNES / N.Starter
В целом возникшая ещё в Древней Греции гипотеза панспермии предполагает, что жизнь, помимо прочего, может распространяться между планетами Солнечной системы посредством выброса пород в космос при ударах астероидов. Новое исследование, опубликованное недавно в журнале PNAS Nexus, представляет экспериментальные доказательства в поддержку этой идеи. Учёные из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) провели моделирование условий мощного удара астероида по Марсу, создавая кратковременные сверхвысокие давления до 3 ГПа, которым подвергались колонии живых бактерий. Забегая вперёд, отметим, что создать более высокое давление не удалось — сломалось лабораторное оборудование, тогда как бактерии в целом остались живы.
Непосредственным объектом исследования стала бактерия Deinococcus radiodurans — один из самых устойчивых известных организмов на Земле, за глаза прозванный Conan the Bacterium. Этот полиэкстремофил выдерживает огромные дозы ионизирующего излучения, вакуум, экстремальные температуры, обезвоживание и другие стрессы; ранее он уже успешно пережил многолетнее пребывание в открытом космосе на борту МКС. Выбор именно этой бактерии обоснован её рекордной радиорезистентностью и способностью к быстрому восстановлению повреждений ДНК, что делает её удобной моделью для изучения пределов выживания белковой жизни в космосе.
Эксперименты подтвердили, что толстая клеточная стенка бактерии и механизмы репарации играют ключевую роль в защите от механических повреждений, связанных с ударным воздействием. В лабораторных тестах клетки D. radiodurans помещали между стальными пластинами и подвергали импульсному сжатию с помощью газовой пушки, имитируя ударные волны от падения астероида. При давлении 1,4 ГПа выживаемость составила почти 100% — клетки сохранили нормальную морфологию без заметных повреждений. При 2,4 ГПа выживало около 60% бактерий, наблюдались разрывы мембран и внутренние дефекты, однако многие микроорганизмы оставались жизнеспособными. Даже при максимальных сжатиях на уровне 3 ГПа (30 000 атмосфер) значительная часть клеток пережила воздействие и последующий стресс; оборудование вышло из строя раньше, чем удалось полностью уничтожить бактерии.
Анализ РНК и электронная микроскопия показали активацию генов репарации и восстановление повреждений. Полученные данные радикально меняют представление о возможностях биологической жизни: микроорганизмы могут выдерживать условия ударного выброса с Марса (где пиковые давления достигают 5 ГПа) и последующий межпланетный перелёт. «Жизнь действительно может пережить выброс с одной планеты и прибыть на другую», — отметили учёные. Но из этого следует и более важный вывод — необходимость тщательной дезинфекции земных космических аппаратов, иначе мы сами рискуем разнести «заразу» по Солнечной системе с непредсказуемыми последствиями.
© 3DNews
