|
Какие микроорганизмы на Марсе потребуются для выживания
|
|
|
|
На Марсе пока не обнаружено жизни, но интересно исследовать обстоятельства, при которых это возможно. Группа под руководством Берлинского технического университета (TU Berlin) совместно с Институтом пресноводной экологии и рыболовства во внутренних водах имени Лейбница (IGB) изучила клеточные процессы, регулирующие адаптацию микроорганизмов к перхлоратам. Если бы микроорганизмы могли генетически адаптировать свою стрессовую реакцию на эту соль, которая встречается в некоторых пустынях и на Марсе, их выживание на Красной планете стало бы возможным. Статья группы, описывающая их исследование, опубликована в журнале Environmental Microbiology.
|
|
|
|
Жизнь, какой мы ее знаем, требует энергии и наличия CHNOPS. Эта аббревиатура означает углерод, водород, азот, кислород, фосфор и серу. Незаменимы также микроэлементы и жидкая вода. Многое из этого доступно на Марсе: энергия может быть обеспечена солнечным светом или химическими процессами, углерод доступен через разреженную, но богатую углекислым газом атмосферу, а другие важные элементы изобилуют на поверхности планеты в так называемом реголите. Однако жидкая вода представляет собой проблему из-за низкого атмосферного давления около 6 миллибар (для сравнения, среднее давление воздуха на Земле составляет около 1 бара) и средних температур ниже точки замерзания. Один из немногих способов получения воды вблизи поверхности Марса — это формирование временно стабильных солевых растворов за счет расслаивания.
|
|
|
В этом процессе соль поглощает воду из атмосферы и растворяется в ней. На Марсе много гигроскопичных солей, в том числе перхлоратов (ClO4-), которые легко поглощают воду из атмосферы и понижают температуру замерзания воды. Они также иногда встречаются на Земле в очень сухих пустынях. Этой воды теоретически достаточно для поддержания метаболизма определенных групп микроорганизмов. Однако перхлораты вызывают стресс в клетке, и каким образом до сих пор было мало известно. «Чтобы понять потенциальную микробную жизнь на Марсе, важно выяснить, как микроорганизмы справляются с такими стрессорами, потому что только в том случае, если они разовьют хорошую реакцию на стресс, микробы смогут справиться с высокими концентрациями соли и действительно использовать соли, такие как как расслоение и снижение точки замерзания», — сказал первый автор Джейкоб Хайнц из TU Berlin.
|
|
|
|
Исследовательская группа использовала протокол протеомики, разработанный Институтом Роберта Коха (RKI), для анализа реакции дрожжей Debaryomyces hansenii на перхлорат-специфический стресс и сравнила ее с общеизвестной адаптацией к солевому стрессу. Исследователи обнаружили, что стрессовые реакции на хлорид натрия и перхлорат натрия имеют много общих метаболических черт; например, те же сигнальные пути, усиление энергетического обмена или образование осмолитов. «Однако мы также определили несколько новых стрессовых реакций, специфичных для перхлората. Например, гликозилирование белков и ремоделирование клеточной стенки, предположительно для стабилизации белковых структур и клеточной мембраны. Эти стрессовые реакции также будут иметь большое значение для предполагаемой жизни на Марсе», — объяснил соавтор Ханс-Петер Гроссарт из IGB.
|
|
|
|
«Если мы ищем жизнь на Марсе, мы должны быть непредубежденными, потому что местные марсианские микробы — если они существуют — безусловно, адаптированы к условиям окружающей среды на Марсе с помощью различных биохимических процессов, которые могут не происходить на Земле», — сказал Дирк. Шульце-Макух, соавтор исследования и научный сотрудник IGB и TU Berlin. «Но если мы исследуем, как организмы на Земле справляются со стрессовыми факторами на Марсе, такими как перхлораты, у нас будут первые подсказки о том, как жизнь на Марсе может справиться со сложными условиями окружающей среды».
|
|
|
|
Источник
|
