вторник, 21 января 2014 г.

Лишайники на Марсе

Астробиологи Института планетарных исследований Германского Аэрокосмического Центра и их коллеги из США провели эксперимент с антарктическим лишайником - ученые выяснили, сможет ли этот симбиотический конгломерат грибов и микроскопических зеленых водорослей выжить в условиях, максимально приближенных к марсианским

Пылевой вихрь на Марсе
(Иллюстрация NASA)
Не имея достаточной защиты от радиации, низких температур и пыльных бурь, люди не смогут выжить на Красной планете. Им есть чему поучиться у антарктического лишайника, который доказал свою способность к существованию в искусственных марсианских условиях.

Сам факт выживания при низких температурах до минус 51 градуса С и длительной радиации в течение 34-х дней уже является достижением.

Но лишайник -  симбиотическая масса грибов и водорослей - доказал, что может физиологически адаптироваться к суровой марсианской среде и нормально развиваться до тех пор, пока будет находиться в условиях, снижающих воздействие радиации, например, в микротрещинах марсианской поверхности или горных пород.

Лишайник Pleopsidium chlorophanum на аналоге марсианской поверхности
(Astrobiology Magazine)

"Раньше не проводилось никаких исследований по адаптации к марсианским условиям", - сказал Жан-Пьер де Вера, ученый из Германского Аэрокосмического Центра института Планетарных Исследований в Берлине. "Исследование адаптации имеет большое значение для понимания взаимодействия процессов жизнедеятельности и окружающей среды."

Предыдущие опыты по моделированию выживания организмов в марсианских условий были направлены на простое измерение параметров их биологического состояния за определенный промежуток времени.

В данном эксперименте де Вера и его коллеги из Германии и США задались целью определить период, в течение которого лишайник ведет активную жизнь, а не находится в состоянии покоя на грани выживания. Результаты исследования были опубликованы в сентябрьском издании научного журнала "Planetary and Space Science".

Испытательная камера
(Astrobiology Magazine)

В ходе эксперимента два образца лишайника помещались в камеру, величиной с большую скороварку. Камера была установлена в холодильнике размером со шкаф. Это позволило исследователям имитировать условия марсианской среды, такие как химический состав атмосферы, давление, температура, влажность, интенсивность солнечной радиации и космического излучения, - почти все, за исключением  марсианской гравитации.

Наполнение испытательной камеры газовой смесью, аналогичной атмосфере Марса
(Astrobiology Magazine)

Один из образцов лишайников в марсианской камере  принял на себя всю тяжесть радиоактивного излучения, ожидаемого на поверхности Красной планеты. Вторая проба получила дозу, в 24 раза меньшую, находясь в смоделированных условиях защиты. Третья группа лишайников располагалась вне камеры в качестве контрольной.

Две группы образцов лишайников пережили месячный период марсианских условий. Но мощная доза радиации от ксеноновой лампы, имитирующей излучение на поверхности Четвертой планеты, угнетающе подействовала на незащищенный образец, вынудив его впасть в заторможенное состояние.

"Защищенные" части лишайников быстро оправились от первоначального шока и восстановили свою способность к фотосинтезу - превращению солнечного света в химическую энергию. Нормальные процессы жизнедеятельности, после короткого периода адаптации, неуклонно наращивались и продолжались до конца эксперимента. "Мы впервые показали, что, фотосинтез возможен в микронишах на поверхности Марса", - пояснил де Вера.

Сухие долины Антарктиды в северной части Земли Виктории настолько близки к природным условиям Марса, что НАСА проводило там испытания космических аппаратов "Викинг"
(NASA)

Лишайник Pleopsidium chlorophanum, выбранный для эксперимента, зарекомендовал себя чемпионом выживания еще до испытаний в условиях моделирования марсианской среды. Ученые доставили его образцы для тестирования из горного района Black Ridge в Антарктиде, расположенного в северной области земли Виктории, холодный и сухой климат которой мало чем отличается от марсианского.

Подобные лишайники показали, что они могут выжить и в безвоздушном пространстве, а также выдержать космическое излучение. Это продемонстрировали эксперименты, проведенные Европейским космическим агентством (ESA) на борту российских спутников ФОТОН и Международной космической станции.

Спускаемый модуль российского спутника Фотон-12 на выставке ESA в Нидерландах
(Steffen Janke)

Эксперимент моделирования марсианской среды не имитировал пылевые бури, которые могут, словно одеялом, накрыть всю планету в течение месяца. Однако, на Земле лишайники могут существовать тысячелетиями в "спящем" состоянии, покрытые пылью, снегом или льдом.

Результаты эксперимента имеют большое значение для современных и будущих миссий, предназначенных для поиска жизни на Марсе
(Иллюстрация ESA)

Во-первых, эти результаты указывают на перспективные направления поиска возможной среды обитания организмов в микротрещинах под слоем почвы, или на скальных породах, где уровень радиации значительно ниже, чем на открытой поверхности.

Во-вторых, они позволяют надеяться на то, что жизнь на Марсе, если она была подобна земной, могла бы сохраниться до сегодняшнего дня.

И в-третьих, неплохая адаптация лишайников к марсианским условиям подтверждает осторожность НАСА и других космических агентств в обеспечении того, чтобы земные микроорганизмы случайно не попали на Марс.

По материалам Astrobiology Magazine, ESA, NASA

Статьи по теме:


Найдены микробы, живущие в марсианских условиях

Группа биологов под руководством Мартина Фиска (Martin Fisk) из университета штата Орегон проводили исследования в пещере Саус Айс в американских Каскадных горах, которая возвышается над уровнем моря на 1,5 тысячи метров. В этой пещере круглый год царят низкие температуры и отсутствуют любые формы жизни


Солевой щит Марса и Красной реки
Кратер Чесапикского залива и микробы на Марсе
Камнепады на Марсе, смолёвка на Земле

Комментариев нет: