|
Могли ли тихоходки колонизировать Луну
|
|
|
|
Чуть более пяти лет назад, 22 февраля 2019 года, на орбиту вокруг Луны был выведен беспилотный космический зонд. Названный Beresheet и построенный компаниями SpaceIL и Israel Aerospace Industries, он должен был стать первым частным космическим аппаратом, совершившим мягкую посадку. Среди полезной нагрузки зонда были тихоходки, известные своей способностью выживать даже в самых суровых климатических условиях. Миссия с самого начала столкнулась с проблемами из-за отказа камер "звездного трекера", предназначенных для определения ориентации космического аппарата и, таким образом, надлежащего управления его двигателями. Бюджетные ограничения привели к урезанному дизайну, и хотя командный центр смог обойти некоторые проблемы, 11 апреля, в день высадки, все стало еще сложнее.
|
|
|
|
На пути к Луне космический аппарат двигался с высокой скоростью, и его пришлось значительно замедлить, чтобы совершить мягкую посадку. К сожалению, во время маневра торможения отказал гироскоп, заблокировав основной двигатель. На высоте 150 м "Берешит" все еще двигался со скоростью 500 км/ч, слишком быстро, чтобы его можно было вовремя остановить. Столкновение было сильным — зонд разлетелся вдребезги, а его останки были разбросаны на расстоянии около ста метров. Мы знаем это, потому что это место было сфотографировано спутником НАСА LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) 22 апреля. Итак, что случилось с тихоходками, которые путешествовали на зонде? Учитывая их замечательные способности выживать в ситуациях, которые убили бы практически любое другое животное, могли ли они загрязнить Луну? Хуже того, смогут ли они размножиться и колонизировать его?
|
|
|
Тихоходки - микроскопические животные, длина которых составляет менее миллиметра. У всех есть нейроны, рот, открывающийся на конце выдвижного хоботка, кишечник, содержащий микробиоту, и четыре пары несуставных ног, заканчивающихся когтями, и у большинства есть два глаза. Какими бы маленькими они ни были, у них есть общий предок с членистоногими, такими как насекомые и паукообразные. Большинство тихоходок обитают в водной среде, но их можно встретить в любой среде, даже городской. Эммануэль Делагутт, исследователь CNRS, собирает их во мхах и лишайниках Ботанического сада в Париже. Чтобы быть активными, питаться микроводорослями, такими как хлорелла, и передвигаться, расти и размножаться, тихоходки должны быть окружены пленкой воды. Они размножаются половым или бесполым путем посредством партеногенеза (из неоплодотворенной яйцеклетки) или даже гермафродитизма, когда особь (обладающая как мужскими, так и женскими гаметами) самооплодотворяется. После вылупления из яйца активная жизнь тихоходки длится от 3 до 30 месяцев. Всего описано 1265 видов, включая два окаменелых.
|
|
|
|
Тихоходки известны своей устойчивостью к условиям, которых нет ни на Земле, ни на Луне. Они могут останавливать свой метаболизм, теряя до 95% воды в организме. Некоторые виды синтезируют сахар трегалозу, который действует как антифриз, в то время как другие синтезируют белки, которые, как считается, объединяют клеточные компоненты в аморфную "стекловидную" сеть, обеспечивающую устойчивость и защиту каждой клетки. Во время обезвоживания тело тихоходки может уменьшиться до половины своего нормального размера. Ноги исчезают, остаются видны только когти. Это состояние, известное как криптобиоз, сохраняется до тех пор, пока условия для активной жизни снова не станут благоприятными. В зависимости от вида тихоходок, особям требуется больше или меньше времени для обезвоживания, и не всем особям одного и того же вида удается вернуться к активной жизни. Обезвоженные взрослые выживают в течение нескольких минут при температурах от -272°C до 150°C и в течение длительного времени при высоких дозах гамма-излучения в 1000 или 4400 Гр. Грей (Гр).
|
|
|
|
Для сравнения, доза в 10 Гр смертельна для человека, а 40-50 000 Гр стерилизуют все виды материалов. Однако, какой бы ни была доза, радиация убивает яйца тихоходок. Более того, защита, обеспечиваемая криптобиозом, не всегда однозначна, как в случае с Milnesium tardigradum, где радиация одинаково воздействует как на активных, так и на обезвоженных животных. Так что же случилось с тихоходками после того, как они разбились на Луне? Есть ли среди них еще жизнеспособные, погребенные под лунным реголитом, пылью, глубина которой варьируется от нескольких метров до нескольких десятков метров? Прежде всего, они должны были пережить столкновение. Лабораторные тесты показали, что замороженные экземпляры вида Hypsibius dujardini, летевшие со скоростью 3000 км/ч в вакууме, были смертельно повреждены при столкновении с песком. Однако они пережили столкновение со скоростью 2600 км/ч или меньше — и их "жесткая посадка" на Луну, хотя и нежелательная, была гораздо медленнее.
|
|
|
|
Поверхность Луны не защищена от солнечных частиц и космических лучей, особенно гамма-лучей, но и здесь тихоходки смогли бы устоять. Фактически, Роберт Виммер-Швайнгрубер, профессор Кильского университета в Германии, и его команда показали, что дозы гамма—излучения, попадающие на поверхность Луны, были постоянными, но низкими по сравнению с дозами, упомянутыми выше - 10-летнее воздействие гамма-лучей соответствовало бы общей дозе около 1 Гр. Наконец, тихоходкам пришлось бы выдерживать недостаток воды, а также температуру в диапазоне от -170 до -190°C в течение лунной ночи и от 100 до 120°C днем. Лунный день или ночь длятся долго, чуть менее 15 земных суток. Сам зонд не был спроектирован так, чтобы выдерживать такие экстремальные условия, и даже если бы он не разбился, он прекратил бы свою деятельность всего через несколько земных дней.
|
|
|
|
К сожалению для тихоходок, они не могут преодолеть нехватку жидкой воды, кислорода и микроводорослей — они никогда не смогли бы реактивироваться, не говоря уже о размножении. Таким образом, их колонизация Луны невозможна. Тем не менее, неактивные образцы находятся на лунном грунте, и их присутствие поднимает этические вопросы, как отмечает Мэтью Силк, эколог из Эдинбургского университета. Более того, в то время, когда освоение космоса набирает обороты во всех направлениях, загрязнение других планет может означать, что мы потеряем возможность обнаружить внеземную жизнь.
|
|
|
|
Источник
|
