|
Марсианский грунт и земные микробы
|
|
|
|
Тихоходкам, широко известным как водяные медведи, возможно, больше подходит новое название: Тихоходки Галактики. В отличие от вымышленной разношерстной команды без энтузиазма настроенных героев, микроскопические животные дают реальное представление о том, как люди могли бы использовать внеземные ресурсы для освоения космоса, а также о том, могут ли такие ресурсы помочь защитить от земных загрязнений, которые могут быть выброшены людьми.
|
|
|
|
Международная исследовательская группа, возглавляемая профессором микробиологии из университета Пенсильвании в Алтуне Кориеном Бейкермансом, недавно обнаружила, что активность тихоходок — ключевой показатель их здоровья — значительно снизилась, когда их поместили в имитированный марсианский реголит. Это рыхлые минеральные отложения, покрывающие коренные породы планеты или Луны, похожие на почву на Земле. Однако простая промывка реголита водой перед внедрением тихоходок, по-видимому, позволила удалить некоторые вредные элементы и в основном смягчить воздействие на их жизнедеятельность. По словам Бейкерманса, результаты, опубликованные в Международном журнале астробиологии, являются небольшим шагом на пути к гигантскому скачку для человечества.
|
|
|
|
"Когда мы рассматриваем возможность отправки людей в неземную среду, нам нужно понимать две вещи: как окружающая среда повлияет на людей и как люди повлияют на окружающую среду", - сказал Бейкерманс, который координирует биологическую программу университета штата Пенсильвания в Алтуне. "В ходе этого исследования мы рассматриваем потенциальный ресурс для выращивания растений в рамках создания здорового сообщества, но мы также изучаем, существуют ли какие—либо вредные условия, присущие реголиту, которые могли бы помочь защитить от загрязнения с Земли, что является целью защиты планеты".
|
|
|
|
|
|
|
Планетарная защита подразумевает защиту внеземных тел от земных загрязнений и наоборот. Она также направлена на то, чтобы научные достижения, связанные с освоением космоса — как людьми, так и роботами — были максимально свободны от загрязнений. Эта практика была согласована во многих странах и регулируется несколькими космическими агентствами, включая НАСА.
|
|
|
|
Другими словами, сказал Бейкерманс, если планета содержит свой собственный защитный механизм от инопланетных захватчиков в реголите, покрывающем ее поверхность, то это может стать еще одной проблемой для тех, кто планирует космические полеты. Однако такой механизм, вероятно, означал бы, что люди, надеющиеся создать базу, не смогли бы приспособить реголит для удовлетворения своих потребностей, например, для выращивания продуктов питания. Если бы защита была достаточно сильной, это могло бы также нанести прямой вред людям.
|
|
|
|
"Мы много знаем о бактериях и грибках в имитированном реголите, но очень мало о том, как они влияют на животных — даже микроскопических, таких как тихоходки", - сказал Бейкерманс, пояснив, что имитированный реголит разработан таким образом, чтобы точно имитировать минеральный и химический состав того, что доступно на поверхности Марса. "Мы исследовали специфическое, изолированное воздействие реголита на тихоходок".
|
|
В рамках эксперимента с марсианским грунтом
|
|
|
|
Исследователи использовали два марсианских имитатора реголита, оба из которых имитируют реголит, взятый марсоходом НАСА Curiosity из самого каменистого месторождения в кратере Гейл, к югу от экватора планеты. Один из имитаторов, MGS-1, был впервые разработан в качестве "глобального" реголита, представляющего поверхность планеты в целом. Другой, OUCM-1, был разработан позже, чтобы более точно имитировать конкретную зону отбора проб, в которой особое внимание уделяется химическому составу в дополнение к минеральному составу.
|
|
|
|
Бейкерманс смешал активные тихоходки с образцами каждого имитатора реголита и с помощью микроскопа проверил уровни их активности в течение нескольких дней.
|
|
|
|
"В случае с имитатором MGS-1 мы наблюдали значительное ингибирование — снижение активности — в течение двух дней", - сказал Бейкерманс. "Это было очень разрушительно по сравнению с OUCM-1, который все еще действовал ингибирующе, но гораздо слабее".
|
|
|
|
Тихоходки находятся в двух состояниях: активном и спящем. В состоянии покоя, которое обычно достигается при сильном обезвоживании, они могут выживать в космическом вакууме, океанских глубинах и почти во всем, что находится между ними. После регидратации тихоходки становятся немного более нежными, но все еще способны сохранять активность при низких температурах, изменении доступности пищи и в других сложных условиях. Тихоходки, подвергшиеся воздействию MGS-1, однако, не проявляли активности всего через два дня после воздействия.
|
|
|
|
"Мы были немного удивлены тем, насколько разрушительным был MGS-1", - сказал Бейкерманс. "Мы предположили, что в симуляторе может быть что-то особенное, что можно смыть".
|
|
|
|
Исследователи промыли MGS-1 водой и смешали со свежими тихоходками. Активность этих тихоходок практически не снизилась.
|
|
|
|
"Похоже, что в MGS-1 есть что—то очень опасное, что может растворяться в воде - возможно, соли или какое-то другое соединение", - сказал Бейкерманс, отметив, что команда продолжает расследование. "Это было неожиданно, но в некотором смысле это хорошо, потому что это означает, что защитный механизм реголита может предотвращать попадание загрязняющих веществ. В то же время его можно мыть, чтобы поддержать рост растений или предотвратить повреждение людей, которые вступают с ним в контакт".
|
|
|
|
В космосе не хватает воды, поэтому промывка реголита не является идеальным решением, но Бейкерманс сказал, что понимание того, что вредный компонент может быть смыт, помогает создать полезную базу знаний.
|
|
|
|
Следующие вопросы для выживания в космосе
|
|
|
|
В дополнение к изучению влияния конкретных компонентов реголита, исследователи также изучают дополнительные условия, такие как атмосферное давление и перепады температур, которые могут влиять на активность.
|
|
|
|
"Реголит, конечно, не единственный компонент", - сказал Бейкерманс. "Но мы начинаем изучать отдельные компоненты этой общей системы, где любая отдельная деталь может быть недостатком или преимуществом для более глубокого понимания защиты планеты".
|
|
|
|
Маттео Векки (Matteo Vecchi) из Института систематики и эволюции животных Польской академии наук и Джиллиан Пирс (Gillian Pearce) из Колледжа инженерных и физических наук Астонского университета в Великобритании в соавторстве с Бейкермансом (Bakermans) написали статью.
|
|
|
|
Источник
|
