Эксперимент в стратосфере: какие микроорганизмы способны выжить в марсианских условиях

Учёные Института аэрокосмической медицины Германского центра авиации и космонавтики и NASA исследовали стойкость различных микроорганизмов к условиям, характерным для марсианской атмосферы. Некоторые бактерии и грибки оказались способны выживать в столь экстремальной среде в течение продолжительного времени. Об этом сообщается в журнале Frontiers in Microbiology. 

Воссоздать марсианские условия учёным удалось над озоновым слоем — в середине стратосферы Земли на высоте около 38 км. Здесь уровень солнечной радиации сопоставим с тем, что наблюдается на поверхности Марса в районе экватора, отмечают исследователи.

Для проведения эксперимента учёные подготовили четыре вида микроорганизмов: клетки бактерий Staphylococcus (стафилококков), Salinisphaera и Buttiauxella, а также споры грибка Aspergillus niger — аспергилла чёрного (известного как чёрная плесень и представляющего опасность для здоровья лёгких людей и животных).

• Образец с высушенными спорами Aspergillus niger перед помещением в контейнер
• © German Aerospace Center (DLR)

Микробы были отправлены в полёт на научно-исследовательском аэростате NASA в специальном контейнере MARSBOx, воссоздающем атмосферу Марса. При этом одна часть образцов исследуемого материала была полностью укрыта от солнечной радиации в нижнем отсеке этого хранилища, другая — находилась в верхнем отсеке. Он открывался для облучения микроорганизмов во время полёта в стратосфере («экспозиция» длилась 5 часов 19 минут).

«Мы провели успешные испытания нового способа подвергнуть бактерии и грибки воздействию среды, подобной марсианской, отправив научно-исследовательский зонд с нашим экспериментальным оборудованием в стратосферу Земли», — сообщила одна из авторов работы от немецкой стороны Марта Филипа Кортезан. 

После приземления аэростата учёные «оживили» микроорганизмы в питательной среде и сравнили результаты с данными исследований контрольных образцов, оставленных на Земле.

• Контейнер с образцами
• © German Aerospace Center (DLR)

Среди бактерий лучшие показатели выживаемости у Salinisphaera — микроорганизмы лишь незначительно пострадали от радиации и марсианской атмосферы. Бактерии Buttiauxella не выдержали испытания и погибли полностью, тогда как штаммы стафилококков, хоть и заметно пострадали, всё же смогли восстановить метаболическую активность.

При этом самым живучим микроорганизмом оказался грибок аспергилла чёрного. Прорастание спор этой «плесени», переживших полёт, продолжилось лишь с некоторым замедлением.

Изучение выживаемости микробов позволяет лучше просчитать возможные последствия космических путешествий, в том числе риски для здоровья, полагают исследователи. Также это позволит учёным не ошибиться при изучении внеземной жизни и не спутать инопланетные микроорганизмы с принесёнными с Земли.

«Когда на Марс полетят долгосрочные миссии с экипажем, нам нужно будет знать, выживут ли на Красной планете микроорганизмы, связанные с человеком, поскольку некоторые из них могут представлять опасность для здоровья астронавтов», — отмечает ведущий автор исследования, сотрудник Германского центра авиации и космонавтики Катарина Симс.

Также по теме

Космос в пробирке: что могут рассказать аминокислоты о жизни на других планетах

Исследователи из Университета Вальпараисо (США) приблизились к ответу на вопрос, есть ли жизнь на других планетах. Они воссоздали в...

Напомним, учёные уже не в первый раз обнаруживают способности микроорганизмов выживать в условиях, приближенных к марсианским. Так, в недрах чилийской пустыни Атакама были найдены питающиеся метаном бактерии, а в высокогорьях Анд — одноклеточные водоросли, обитающие в ледниках на высоте 5 тыс. м. Также исследователи из Японии выяснили, что крупные колонии бактерий дейнококков способны жить в открытом космосе безо всякой защиты десятки лет.

При этом исследователи отмечают не только возможный вред, но и фантастические перспективы, которые могут дать жизнестойкие микроорганизмы людям во время космических миссий. Ранее учёные создали для будущих колонистов с Земли биогибридное устройство на основе наноматериалов и бактерий, которое, подобно растениям, преобразует солнечный свет, углекислый газ и воду в органические соединения и кислород.

«Некоторые микроорганизмы могли бы внести неоценимый вклад в исследование космоса. Они могли бы помочь в производстве еды и материальных средств независимо от поставок с Земли, что вдалеке от родной планеты будет крайне важно», — подытожила Катарина Симс.