В ближайшие десять лет ожидается, что ведущая космическая держава Земли осуществит полет на Марс. Исследователи, в свою очередь, надеются обнаружить там признаки жизни, что создает серьезную задачу. Необходимо будет достоверно различить марсианские формы жизни от земных, которые могли быть доставлены на четвертую планету посредством космических миссий. Недавнее исследование продемонстрировало, что исключить загрязнение Марса бактериями, происходящими с Земли, крайне затруднительно – если это вообще возможно.
Космические агентства обычно проводят стерилизацию аппаратов, отправляемых в космос, особенно если они предназначены для достижения других небесных тел. Для этого аппараты нагревают до температур от +120 до +200 градусов Цельсия. Регулярно стерилизуют и помещения, где происходит их сборка. В процессе стерилизации применяют перекись водорода, спирт, ультрафиолетовые лампы и HEPA-фильтры для очищаемого воздуха, способные задерживать бактерии и отдельные вирусы).
Для каждого из этих этапов существуют веские аргументы. История Земли демонстрирует множество случаев, когда инвазивные виды попадали в незнакомую экосистему и оказывали на нее существенное влияние. На Марсе многие ученые допускают существование простейших форм жизни, что подтверждается изменениями в концентрации метана и кислорода в нижних слоях атмосферы. Изучение такой жизни было бы весьма перспективным, особенно если бы удалось убедиться в ее местном происхождении и отсутствии влияния земных видов в процессе ее эволюции.
Теперь ученые из Соединенных Штатов Америки выяснили, что бактерии определенного вида Tersicoccus phoenicis на практике малоустранимы из чистых комнат, где идет сборка космических аппаратов, а также, вероятно, из самих аппаратов. Результаты их работы опубликовали в Microbiology Spectrum.
Tersicoccus phoenicis в переводе с латыни означает «Кокк из чистой комнаты фениксовский». Свое имя эти бактерии (из группы актиномицеты) эти организмы были обнаружены в чистых помещениях NASA, а также на корпусе марсианской посадочной станции «Феникс», где ее и собирали. Позднее они были найдены и в чистой комнате в Южной Америке, что свидетельствует о распространенности этого класса помещений в космической индустрии по всему миру. Вероятно, определенные условия окружающей среды им подходят, даже несмотря на меры по стерилизации и поддержание низкой влажности.
Ученые, представляющие новую работу, выяснили, что данный вид не только приспособлен к такой неблагоприятной среде, но и к попыткам обнаружить его в ней. Ранее эффективность стерилизации в контролируемых помещениях оценивалась путем отбора проб с поверхностей и последующего культивирования в лабораторных емкостях с питательной средой.
Однако Tersicoccus phoenicis оказалась почти неуязвимой к этому методу: через неделю после впадания в спячку из-за неблагоприятных условий лишь 1-4 из миллиона таких бактерий «оживали» и начинали питаться в лабораторных чашах. Но это не означало, что остальной миллион был мертв в итоге стерилизации. Даже после 83 часов в ней, рост происходил исключительно слабо.
Предыдущие методы контроля стерильности были менее продолжительными, поэтому не позволяли выявить устойчивость данного вида. Чтобы ускорить время реакции, ученые стали добавлять в лабораторные чаши специфический белок, выделенный из бактерий Micrococcus luteus, этот вид бактерий, близкий к Tersicoccus phoenicis, способствует возобновлению активности бактерий. Через 31 час после того, как колонии, казавшиеся мертвыми, были помещены в чашу, они начали вновь размножаться.
Исследователи отметили, что актинобактерии обладают схожими способами адаптации к неблагоприятным условиям. Это указывает на вероятность наличия аналогичной характеристики у других видов. Соответственно, с использованием существующих методов сложно достоверно определить, успешно ли помещение или космический аппарат были очищены от этих микроорганизмов. Потенциальное улучшение ситуации может обеспечить «реанимационный» белок, выделенный из Micrococcus luteus, однако пока не установлено, насколько он эффективен против всех возможных «источников загрязнения».
По оценкам SpaceX, в 2030-х годах на Марс будут осуществляться столь крупные высадки, что поддержание его нетронутым, свободным от земных форм жизни, станет крайне затруднительным. Поэтому необходимо заранее определить, какие виды бактерий могли бы быть занесены на Марс с автоматическими миссиями NASA до этого времени.
В ином случае биологи могут столкнуться с обнаружением на Марсе еще одного типа бактерий, подобного Tersicoccus phoenicis, ранее не известный науке и открытый лишь недавно, но способный успешно существовать в условиях стерилизации или в сухой и холодной среде, характерной для Марса.