Исследователи предприняли попытку проверить обоснованность смелой гипотезы о возникновении жизни на Земле, согласно которой первые живые организмы могли быть доставлены сюда с другой планеты. Результаты показали, что такая возможность не противоречит ни физическим законам, ни современным биологическим знаниям.
В научном сообществе преобладают взгляды о спонтанном возникновении жизни на Земле, однако исследователи также изучают альтернативную концепцию – гипотезу панспермии. Согласно этой гипотезе, жизнь могла возникнуть в другом месте и в более ранний период, а затем была доставлена на нашу планету с помощью астероида или метеорита.
Считается, что данный небесный объект когда-то являлся частью другой планеты, поддерживающей жизнь. Однако в определенный момент он был выброшен с ее поверхности в космическое пространство вследствие столкновения с крупным астероидом. Тот факт, что фрагменты одной планеты могут оказаться на другой, не является новым открытием: именно таким образом на Земле образовалась обширная коллекция марсианских метеоритов. Вопрос в том, может ли организм внутри маленького небесного тела выполнить межпланетный перелет и приземлиться живым.
По мнению планетологов, миллиарды лет назад на Марсе существовали океаны, реки и озера. Подтверждением этого служат извилистые высохшие русла и минералы, формирование которых возможно только при наличии жидкой воды. Марсоходы Curiosity и Perseverance в настоящее время обследуют ударные кратеры, которые, по многочисленным подобным признакам, когда-то были заполнены водой. По мнению астробиологов, ничто не мешало существованию жизни в этих водоемах.
В связи с этим, австралийские ученые недавно поставили перед собой вопрос: возможно ли, что фрагмент Марса, на котором существовала жизнь, достиг Земли и спровоцировал здесь новый этап эволюции? В опубликованной недавно статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org, в ходе обсуждения они поделились информацией о своих усилиях, направленных на решение данного вопроса.
Для проведения исследований в качестве модельных микроорганизмов были выбраны сенные палочки Bacillus subtilis, широко распространенные в естественной среде. В неблагоприятных условиях этот организм формирует эндоспору — сильно обезвоженную клетку, содержащую надежно защищенную ДНК. В таком состоянии она не размножается и не потребляет питательные вещества, представляя собой своего рода «спасательную капсулу», в которой сохраняется жизнь. По возвращении в благоприятные условия, она активируется и возобновляет обычную жизнедеятельность.
Ранее эти микроскопические «сейфы» подвергались всесторонним испытаниям на прочность: их помещали в вакуум, облучали, создавали значительные температурные колебания и воздействовали сильными ударами. Результаты показали поразительную живучесть сенной палочки.
В рамках текущего научного исследования авторы объединили эндоспоры Bacillus subtilis с инактивированными бактериями, предназначенными для формирования дополнительного защитного барьера. Затем полученную смесь регулярно облучали ультрафиолетовым излучением в течение 16 дней, используя различные режимы: например, шесть часов облучения и такой же перерыв, или 12 часов через каждые 12, 24 через 24, 48 через 48. Это позволяло воспроизвести различную скорость вращения небесного тела вокруг своей оси.
Анализ показал, что медленное вращение способствовало выживанию организмов: те, кто подвергался облучению в течение 48 часов без перерыва, а затем получал такой же период восстановления, демонстрировали лучшую устойчивость по сравнению с остальными. Специалисты предполагают, что продолжительное нахождение в затененных участках даёт бактериям больше времени для восстановления повреждений в ДНК.
Ученые провели моделирование траекторий движения 100 тысяч метеороидов, предположительно выброшенных с Марса в различных ситуациях. Согласно результатам вычислений, наиболее благоприятным сценарием является то, когда астероид, спровоцировавший выброс, движется в направлении планеты: в этом случае отдельные фрагменты марсианского вещества могут достичь Земли всего через несколько лет после начала их космического путешествия.
Исследования позволили ученым сделать два заключения. Прежде всего, гипотетическим внеземным организмам необязательно совершать длительные путешествия между планетами, чтобы заселить новый мир. Кроме того, эндоспоры способны сохраняться внутри метеорита, находящегося под слоем грунта и защищенные мертвой органикой, в течение нескольких лет.