|
Микробы могут существовать на спутнике Сатурна Титане
|
|
|
|
Титан, крупнейший спутник Сатурна, представляет собой странный, чуждый мир. Покрытая реками и озерами из жидкого метана, ледяными валунами и дюнами из похожего на сажу "песка", она долгое время привлекала ученых и наводила на размышления о том, могут ли формы жизни скрываться под плотной, туманной атмосферой Луны.
|
|
|
|
Международная команда исследователей под руководством Антонина Аффхолдера с факультета экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета и Питера Хиггинса с факультета наук о Земле и планетах Гарвардского университета задалась целью разработать реалистичный сценарий того, как могла бы выглядеть жизнь на Титане, если бы она действительно существовала, и где она наиболее вероятна. чтобы это произошло, и в каком количестве оно могло бы присутствовать.
|
|
|
|
"В нашем исследовании мы сосредоточились на том, что делает Титан уникальным по сравнению с другими ледяными спутниками: его богатое органическое содержание", - сказал Аффхолдер, научный сотрудник, работающий в докторантуре.
|
|
|
|
Используя биоэнергетическое моделирование, команда обнаружила, что подземный океан Титана, глубина которого, по оценкам, достигает 300 миль, может поддерживать формы жизни, потребляющие органический материал. Опубликованное в журнале Planetary Science Journal, их исследование показывает, что, хотя на Титане, возможно, может существовать простая микроскопическая жизнь, в целом он, вероятно, способен поддерживать лишь несколько фунтов биомассы.
|
|
|
|
|
|
|
Титан, который часто называют "Похожим на Землю внешне и океаническим миром внутри", является целью для будущих исследований в рамках миссии НАСА "Стрекоза". Хотя было много предположений о возможных сценариях, которые могли бы привести к появлению живых организмов на Титане, основанных на богатой органической химии Луны, предыдущие оценки страдали от того, что Аффхолдер считает чрезмерно упрощенным подходом.
|
|
|
|
"Было такое ощущение, что, поскольку на Титане так много органики, нет недостатка в источниках пищи, которые могли бы поддерживать жизнь", - сказал Аффхолдер. "Мы обращаем внимание на то, что не все эти органические молекулы могут быть источниками пищи, океан действительно велик, и обмен между океаном и поверхностью, где находится вся эта органика, ограничен, поэтому мы выступаем за более тонкий подход".
|
|
|
|
В основе исследования лежит подход "возвращения к истокам", в рамках которого была предпринята попытка разработать правдоподобный сценарий развития жизни на Титане, предполагающий один из самых простых и замечательных биологических метаболических процессов - ферментацию. Известная землянам по использованию в выпечке хлеба на закваске, приготовлении пива и, что менее желательно, по порче забытых продуктов, ферментация требует только органических молекул, но не "окислителя", такого как кислород, который необходим для других метаболических процессов, таких как дыхание.
|
|
|
|
"Ферментация, вероятно, возникла на ранней стадии истории жизни на Земле и не требует от нас раскрытия каких-либо неизвестных или умозрительных механизмов, которые могли иметь место на Титане, а могли и не иметь места", - сказал Аффхолдер, добавив, что жизнь на Земле могла впервые возникнуть, питаясь органическими молекулами, оставшимися от земной жизни. формирование.
|
|
|
|
"Мы спросили, могут ли подобные микробы существовать на Титане?" Сказал Аффхолдер. "Если да, то каким потенциалом обладает подземный океан Титана для биосферы, питающейся, казалось бы, огромным количеством абиотических органических молекул, синтезируемых в атмосфере Титана, накапливающихся на его поверхности и присутствующих в ядре?"
|
|
|
|
Исследователи сосредоточили особое внимание на одной органической молекуле - глицине, простейшей из всех известных аминокислот.
|
|
|
|
"Мы знаем, что глицин был относительно распространен в любом виде первичной материи в Солнечной системе", - сказал Аффхолдер. "Когда вы смотрите на астероиды, кометы, облака частиц и газа, из которых формируются звезды и планеты, подобные нашей Солнечной системе, мы обнаруживаем глицин или его предшественники практически во всех этих местах".
|
|
|
|
Однако компьютерное моделирование показало, что только небольшая часть органического материала Титана может быть пригодна для употребления микробами. Микробы, потребляющие глицин в океане Титана, будут зависеть от постоянного поступления аминокислоты с поверхности через толстый ледяной панцирь. Предыдущая работа той же команды показала, что метеориты, сталкивающиеся со льдом, могут оставлять после себя "лужи таяния" жидкой воды, которые затем просачиваются сквозь лед и доставляют поверхностные материалы в океан.
|
|
|
|
"Наше новое исследование показывает, что этого запаса может быть достаточно только для поддержания очень небольшой популяции микробов общим весом не более нескольких килограммов, что эквивалентно массе небольшой собаки", - сказал Аффхолдер. "Такая крошечная биосфера содержала бы в среднем менее одной клетки на литр воды во всем огромном океане Титана".
|
|
|
|
Команда предполагает, что для будущей миссии на Титан шансы найти жизнь - если она там действительно есть - могут быть подобны поиску иголки в стоге сена, если только потенциал для жизни на Титане не будет найден где-то еще, кроме органического вещества на его поверхности.
|
|
|
|
"Мы пришли к выводу, что уникально богатые запасы органики на Титане на самом деле могут оказаться недоступными для того, чтобы играть ту роль в обитаемости Луны, о которой можно было бы интуитивно подумать", - сказал Аффхолдер.
|
|
|
|
Источник
|
