Какие организмы смогут выжить в марсианских условиях
В Международной координационной группе по исследованию космического пространства, объединяющей более 20 национальных космических агентств, считают, что в следующем десятилетии пилотируемые миссии на Марс станут реальностью. И хотя сроки освоения Красной планеты, скорее всего, сместятся, в этом веке человек все же ступит на ее поверхность. Главная проблема, с которой там столкнутся люди, — нехватка продовольствия и расходных материалов. Однако, как показывают недавние эксперименты, марсианский грунт вполне пригоден для некоторых земных организмов. Именно их стоит иметь в виду, разрабатывая возобновляемые биологические системы для Марса.
В середине февраля немецкие ученые сообщили, что им удалось вырастить сине-зеленые бактерии рода Anabaena в условиях, приближенных к марсианским. В специальном биореакторе поддерживали низкое давление газовой смеси из азота (96%) и углекислого газа (четыре процента). Микроорганизмы, помещенные в почву, имитирующую ту, что на Красной планете, не только выжили в этой атмосфере, но и начали размножаться.
Как объясняют авторы работы, цианобактерии извлекали углерод из углекислого газа. Нужной им для жизни воды на планете хватает (в виде льда), как и фосфора, серы, калия и других химических элементов. Все это есть в реголите — марсианском грунте. Единственное — давление было все же выше: 100 гектопаскалей. На Марсе — шесть-одиннадцать, этого для бактерий мало. Кроме того, не исключено, что в атмосфере может оказаться недостаточно молекулярного азота, тоже необходимого для роста и размножения цианобактерий.
По биомассе колония "марсианских бактерий" не отличалась от выращенной в земных условиях. Но у "марсиан" соседние гетероцисты находились ближе друг к другу, а растворимых белков было меньше на четыре процента. Это может сказаться на питательных свойствах цианобактерий, что важно, если применять их в качестве питательного субстрата. С другой стороны, кишечная палочка E. coli выросла так же хорошо, как и в обычной среде. Значит, сине-зеленые бактерии вполне годятся для культивирования на Марсе организмов, не способных к фотосинтезу, — в частности, гетеротрофных растений.
В 2014 году ученые Вагенингенского университета (Нидерланды) посадили семена 14 видов растений в грунт, напоминающий марсианский. Его приготовили из привезенных с Гавайев вулканических пород. Спустя 50 дней в большинстве горшков появились ростки, а в некоторых — цветки и даже плоды. Это были шпинат, помидоры, горох, рожь, редис, киноа, кресс-салат, руккола, зеленый лук и лук-порей. Причем никакой разницы между "марсианскими" и обычными сельхозкультурами не заметили.
Тем не менее пробовать "марсианский" урожай исследователи не рискнули. Помимо фосфора и столь необходимого растениям азота, в почве содержались тяжелые металлы — свинец, мышьяк, ртуть и железо. Обычно они накапливаются в съедобной части растений и делают их ядовитыми. Некоторое время спустя ученые повторили эксперимент — засеяли этими же культурами "лунную" и "марсианскую" почвы (тоже с Гавайев). Результаты почти полностью повторились. Только шпинат в этот раз отказался расти. Но "лунный грунт" принес значительно меньше биомассы.
А некоторые "марсианские" растения даже дали семена — в частности, редис, рожь и кресс-салат. Авторы эксперимента утверждали, что их можно засеять. Параллельно экспериментировали в Международном центре картофеля (CIP) в Перу — совместно со специалистами аэрокосмического агентства NASA. Правда, задачу усложнили — к реголиту добавили "марсианскую" атмосферу. На специальную платформу поместили камеру с реголитом — его роль играл грунт из пустыни Пампа де ла Хойя, одного из самых засушливых мест на Земле. Создали практически марсианские условия — температура, давление, углекислый газ.
Затем в грунт — о его химическом составе ничего не сообщалось — поместили клубни картофеля. Несколько недель почву поливали особым раствором с питательными веществами. Картофель пророс и зацвел. Авторы исследования утверждали, что были даже клубни, однако можно ли их употреблять в пищу, не уточнили. Как бы то ни было, эксперимент показал, что при правильном подходе на Марсе можно вырастить картофель. Поэтому вполне вероятно, что в будущем основой рациона колонистов послужат блюда из картошки.
