Идея о том, что жизнь может переноситься с одной планеты на другую, уходит корнями в Древнюю Грецию и философа Анаксагора. Эта концепция известна как панспермия. Хотя она не является общепризнанной в науке, её идеи сохранились и укрепились благодаря новым открытиям о распространении химических соединений, необходимых для жизни.
Исследования экстремофилов показали, что некоторые из них способны пережить выброс с Марса в результате астероидного удара. Эти микроорганизмы выдерживают экстремальные условия, включая высокие давления и опасные условия межпланетного путешествия. Они могут выживать, если оказываются внутри обломков, выброшенных ударом.
Исследование под названием «Экстремофил выживает при кратковременном давлении, связанном с выбросом с Марса после удара» опубликовано в журнале PNAS Nexus. Ведущим автором работы является Лили Чжао, аспирантка кафедры машиностроения Университета Джонса Хопкинса.
Учёные задались вопросом: могут ли микроорганизмы выживать в условиях экстремальных давлений и высоких скоростей нагрузки, возникающих при ударах? Для этого они выбрали экстремофила Deinococcus radiodurans, известного своей устойчивостью к радиации и экстремальным условиям космоса.
D. radiodurans способен выживать в холоде, обезвоживании, вакууме и кислотных средах. Его часто называют полиэкстремофилом за способность противостоять множеству угроз.
В лабораторных экспериментах исследователи подвергли D. radiodurans экстремальному давлению на короткие промежутки времени, имитируя удар. Они изучали выживаемость организмов, восстановление повреждений и их реакцию на давление на молекулярном уровне.
Лили Чжао из Университета Джонса Хопкинса отметила: «Мы все пытались его убить, но это оказалось очень сложно».
Из выживших образцов выделили и изучили РНК. Исследование показало, что увеличение давления приводит к росту стресса для организма, но в некоторых экспериментах выживаемость оставалась высокой.
Авторы работы отметили: «Мы продемонстрировали, что экстремофил D. radiodurans обладает невероятной выживаемостью и жизнеспособностью после воздействия давления до 3 ГПа. С увеличением давления D. radiodurans проявлял признаки биологического стресса, что мы определили с помощью транскрипционного анализа».
Учёные пришли к выводу, что микроорганизмы способны выживать в более экстремальных условиях, чем считалось ранее. Это открывает возможность выживания жизни при выбросах, которые могут перемещаться между планетными системами.
К.Т. Рамеш, инженер, изучающий поведение материалов в экстремальных условиях, отметил: «Жизнь, возможно, действительно может выживать после выброса с одной планеты и перемещаться на другую. Это важное открытие, которое меняет наше представление о зарождении жизни на Земле».
Исследователи также изучили повреждения клеток после ударов с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Они сравнили контрольный образец с образцами, подвергнутыми давлению 1,4 ГПа и 2,4 ГПа. В результате были выявлены структурные и морфологические изменения, вызванные кратковременным воздействием высокого давления.
D. radiodurans, экстремофил, способен выдерживать чрезвычайно высокое давление с минимальными последствиями, что является главным результатом исследования.
«Мы продемонстрировали, что D. radiodurans выживает и сохраняет жизнеспособность после воздействия давления до 3 ГПа. С увеличением давления у бактерий проявляются признаки биологического стресса, что мы установили с помощью транскрипционного анализа образцов», — говорится в исследовании.
Ведущий автор исследования, Чжао, отметил: «Мы ожидали, что бактерии погибнут при первом же давлении. Мы пытались их уничтожить, но это оказалось очень сложно».
Лабораторное оборудование не выдержало давления, прежде чем все особи D. radiodurans погибли. В результате столкновений с Марсом образцы могли подвергаться давлению до 5 ГПа и выше. Тем не менее выживание D. radiodurans при давлении до 3 ГПа обнадеживает сторонников панспермии.
«Мы показали, что жизнь может выдержать крупномасштабные столкновения и выбросы. Это означает, что жизнь потенциально способна перемещаться между планетами. Может быть, мы действительно марсиане!» — сказал Чжао.
Результаты исследования важны не только для панспермии, но и для понимания предельных возможностей жизни, защиты планет, проектирования космических миссий и предотвращения распространения жизни за пределы Земли.
«Нам следует быть очень осторожными при выборе планет для посещения», — отметил Рамеш.
Фёдор Шорыгин, переводчик
По материалам Universe Today