|
Способны ли бактерии пережить удар астероида
|
|
|
|
Происхождение жизни на Земле до сих пор остается загадкой. Одна из самых смелых гипотез — панспермии — предполагает, что первые микроорганизмы прибыли сюда из космоса, а доставили их астероиды или кометы.
|
|
|
|
В XX веке эта гипотеза часто воспринималась скептически. Хотя к середине века начались первые эксперименты и космические полеты, суровые условия космоса — вакуум, радиация и экстремальные температуры — казались фатальными для любой формы жизни.
|
|
|
|
У гипотезы панспермии есть несколько популярных вариаций. Одна из них — литопанспермия — гласит, что камни, выброшенные с поверхности космического тела в результате столкновения с астероидом, могут служить транспортом для биологического материала от одного объекта к другому. Литопанспермия описывает перенос жизни между планетами внутри фрагментов пород.
|
|
|
|
Один из главных кандидатов на роль «родины жизни» — Марс. Ученые не раз находили фрагменты марсианских пород на Земле, которые были выброшены в космос миллиарды лет назад. Пример — знаменитый образец ALH84001 — фрагмент марсианского метеорита, найденный в Антарктиде в 1984 году, который вызвал споры из-за микроскопических структур, напоминающих окаменелые бактерии. Большинство ученых считают эти структуры небиологическими.
|
|
|
|
|
|
|
Доказательств существования жизни на Марсе пока нет. Следов вымерших организмов там не нашли. Поэтому гипотеза остается лишь гипотезой. Но команда американских планетологов и микробиологов под руководством Лили Чжао (Lily Zhao) из Университета Джонса Хопкинса решила проверить, способны ли бактерии пережить мощный удар и отправиться в космос вместе с выброшенными обломками.
|
|
|
|
На Земле присутствуют экстремофилы — группы существ (бактерии и другие микроорганизмы), адаптированные к экстремальным условиям. Эксперименты, проведенные в конце XX — начале XXI века, показали, что экстремофилы могут выдерживать высокие температуры, сильную кислотность и соленость. Например, некоторые бактерии и споры смогли выживать на обшивке Международной космической станции после многочисленных циклов нагрева и охлаждения.
|
|
|
|
Но одно дело — находиться в невесомости, и совсем другое — оказаться свидетелем удара.
|
|
|
|
Чжао и ее коллеги исследовали самую живучую бактерию на Земле — Deinococcus radiodurans. Это настоящий «супергерой» микромира, который не боится обезвоживания, ядовитых химикатов и радиации. Бактерия способна восстанавливать собственную ДНК даже после катастрофических повреждений, что делает ее весьма интересной моделью для различного рода экспериментов.
|
|
|
|
Команда ученых поместила Deinococcus radiodurans между двумя стальными пластинами, которые имитировали куски породы. Затем по этому «бутерброду» выстрелили третьей пластиной со скоростью почти 500 километров в час. При столкновении возникало давление от одного до трех гигапаскалей. Для сравнения: это почти в 30 раз превышает давление на дне Марианской впадины (0,11 гигапаскаля).
|
|
|
|
Тут важно понимать: ученые моделировали не зону удара с высокими пиковыми давлениями и температурой, при которых породы плавятся, а зону периферии удара, где пиковое ударное давление в породе снижается до единиц гигапаскалей. Этого давления как раз достаточно, чтобы расколоть горные породы, а их обломки отправились в открытый космос.
|
|
|
|
Теперь о самом эксперименте. При первых ударах, когда давление составляло 1,4 гигапаскаля, выжило 95 процентов бактерий. При давлении 2,4 гигапаскаля — 60 процентов, а при 2,9 гигапаскаля — чуть менее 10 процентов.
|
|
|
|
Исследователи не смогли установить предел, при котором бактерии полностью погибают. Экспериментальная установка начала разрушаться раньше. Металлические элементы трескались и выходили из строя до того, как все микроорганизмы теряли жизнеспособность.
|
|
|
|
Чжао напомнила, что миллиарды лет назад Марс выглядел иначе. Тогда на его поверхности существовали озера и реки, возможно даже огромный океан. Если на планете была вода и более плотная атмосфера, то там вполне могла зародиться жизнь. Каждый крупный астероид, падающий в марсианский водоем, поднимал в воздух тонны пород вместе с бактериями и отправлял их в межпланетное путешествие.
|
|
|
|
Авторы исследования не доказывают марсианское происхождение жизни — ученые прямо говорят об этом в своей работе. Но они указывают на важную деталь: микроорганизмы способны пережить один из самых разрушительных процессов во Вселенной и использовать его как способ перемещения между планетами.
|
|
|
|
Чжао планирует продолжить эксперименты. Теперь она хочет проверить, как поведут себя другие бактерии, а также грибы и археи. Она предположила, что результаты окажутся схожими.
|
|
|
|
Источник
|
