По мнению польских ученых, жизнь на Марсе возможна даже в текущих условиях, поскольку они зафиксировали выживание лишайника в среде, имитирующей марсианскую.
Несмотря на воздействие ионизирующего излучения, похожего на то, что достигает поверхности Марса, лишайник демонстрировал сохраняющуюся метаболическую активность. Данное исследование ставит под вопрос устоявшиеся представления о возможности существования жизни на Марсе, вносит коррективы в астробиологию и меняет ожидания от будущих космических миссий.
Устойчивость лишайников
Исследование не дает оснований полагать о существовании на Марсе развитой жизни, однако оно демонстрирует высокую устойчивость земных лишайников, способных существовать в суровых условиях, например, в засушливых пустынях и на замерзших полюсах. Благодаря низкому уровню метаболизма, скромным потребностям в питательных веществах и выдающейся продолжительности жизни, лишайники отличаются высокой устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Их способность контролировать потребление воды также способствует их выживанию при продолжительной засухе. Эти организмы, напоминающие растения, часто колонизируют кору деревьев и скальные породы, и, как установлено, способствуют обогащению почвы в формирующихся экосистемах. В естественной среде их выносливость проявляется в способности абсорбировать загрязняющие вещества, что делает их полезными для оценки качества воздуха.
Устойчивость лишайников связана с их симбиотической природой: они формируются из грибов и водорослей или цианобактерий. Грибы обеспечивают разложение веществ и создание питательных веществ для водорослей, в то время как водоросли поддерживают грибы посредством фотосинтеза. В ходе данного исследования именно грибковая составляющая симбиоза оказалась способной выдержать имитацию марсианской темноты и годичное воздействие рентгеновского излучения, которое было смоделировано с учетом периодов высокой солнечной активности.
Имитация Марса
Польские ученые из Ягеллонского университета пересмотрели существующие представления о способности лишайников, известных как экстремофилы, адаптироваться к условиям внеземной среды. Предыдущие эксперименты, моделирующие марсианские условия, не учитывали ионизирующее излучение, которое является серьезной опасностью для жизни на других планетах. В данном исследовании ученые выбрали для изучения два вида лишайников, обладающих различными характеристиками: Diploschistes muscorum и Cetraria aculeata. В рамках пятичасовых экспериментов была воспроизведена марсианская атмосфера, давление, температурные колебания и воздействие рентгеновского излучения.
Первоначальные представления о несовместимости интенсивного рентгеновского излучения Марса, вызванного солнечными вспышками и энергичными частицами, с жизнью оказались ошибочными, поскольку D. muscorum продемонстрировал исключительную устойчивость. Защитные механизмы этого организма эффективно функционировали в условиях, имитирующих марсианские, а наличие кристаллов способствовало его выживанию. Полученные данные вселяют оптимизм и предоставляют новую перспективу для изучения внеземных микроорганизмов и потенциальных симбиотических стратегий, обеспечивающих выживание.
«Это исследование стало первым, показавшим, что метаболизм грибкового компонента симбиотического лишайника сохраняется даже в условиях, имитирующих марсианскую поверхность », — отмечает ведущий автор Кайя Скубала. « Исследования показали, что Diploschistes muscorum обладает способностью к метаболизму и эффективно активирует защитные механизмы ».
Колонизация Красной планеты
Лишайники известны своей способностью заселять среды с дефицитом питательных веществ, тем самым улучшая их для других организмов. Даже в условиях сурового климата Марса, при наличии определенных факторов, может сохраняться жидкая вода. Устойчивость лишайников к радиации и их способность к колонизации делают их перспективными для изучения возможности существования жизни на Марсе.
«Полученные данные углубляют наши знания о биологических процессах, протекающих в условиях, имитирующих марсианские, и демонстрируют, как организмы, содержащие воду, реагируют на ионизирующее излучение — фактор, имеющий ключевое значение для возможности выживания и существования жизни на Марсе », — продолжает Скубала. «В заключение, данное исследование расширяет наше понимание адаптации лишайников и их способности к заселению внеземных экосистем ».
В перспективе команда предлагает два направления исследований: дальнейшее изучение принципов, определяющих устойчивость лишайников к радиации, и проведение полевых испытаний лишайников непосредственно на марсианской поверхности.