Експеримент показав, що бактерії можуть пережити удар астероїда та міжпланетний переліт

«Можливо, ми нащадки марсіан?» — запитують вчені, які першими провели експеримент щодо впливу надзвичайно екстремальних умов на бактерії. Мікроорганізми піддалися серії сильних ударних впливів — так, ніби на планету впав астероїд і вибив породу з бактеріями в космос. Потім вони, нібито, дісталися до іншої планети і впали на неї, залишившись у масі своїй неушкодженими. Земні бактерії могли народитися на Марсі, — то чи жартують, то чи ні, дослідники.

Джерело зображення: IPGP CNES / N.Starter

В цілому, гіпотеза панспермії, що виникла ще в Давній Греції, припускає, що життя, серед іншого, може поширюватися між планетами Сонячної системи шляхом викиду порід у космос під час ударів астероїдів. Нове дослідження, опубліковане нещодавно в журналі PNAS Nexus, представляє експериментальні докази на підтримку цієї ідеї. Вчені з Університету Джонса Хопкінса (Johns Hopkins University) провели моделювання умов потужного удару астероїда по Марсу, створюючи короткочасні надвисокі тиски до 3 ГПа, яким піддавалися колонії живих бактерій. Забігаючи наперед, відзначимо, що створити більш високий тиск не вдалося — зламалося лабораторне обладнання, тоді як бактерії в цілому залишилися живими.

Безпосереднім об'єктом дослідження стала бактерія Deinococcus radiodurans — один з найстійкіших відомих організмів на Землі, за очі прозваний Конан Бактерій. Цей поліекстремофіл витримує величезні дози іонізуючого випромінювання, вакуум, екстремальні температури, зневоднення та інші стреси; раніше він вже успішно пережив багаторічне перебування в відкритому космосі на борту МКС. Вибір саме цієї бактерії обґрунтований її рекордною радіорезистентністю та здатністю до швидкого відновлення пошкоджень ДНК, що робить її зручною моделлю для вивчення меж виживання білкової життя в космосі.

Експерименти підтвердили, що товста клітинна стінка бактерії та механізми репарації відіграють ключову роль у захисті від механічних пошкоджень, пов'язаних з ударним впливом. У лабораторних тестах клітини D. radiodurans поміщали між сталевими пластинами та піддавали імпульсному стисненню за допомогою газової гармати, імітуючи ударні хвилі від падіння астероїда. При тиску 1,4 ГПа виживаність склала майже 100 % — клітини зберегли нормальну морфологію без помітних пошкоджень. При 2,4 ГПа виживало близько 60 % бактерій, спостерігалися розриви мембран і внутрішні дефекти, однак багато мікроорганізмів залишалися життєздатними. Навіть при максимальних стисненнях на рівні 3 ГПа (30 000 атмосфер) значна частина клітин пережила вплив і подальший стрес; обладнання вийшло з ладу раніше, ніж вдалося повністю знищити бактерії.

Аналіз РНК та електронна мікроскопія показали активацію генів репарації та відновлення пошкоджень. Отримані дані радикально змінюють уявлення про можливості біологічного життя: мікроорганізми можуть витримувати умови ударного викиду з Марса (де пікові тиски досягають 5 ГПа) і подальший міжпланетний переліт. «Життя дійсно може пережити викид з однієї планети і дістатися до іншої», — відзначили вчені. Але з цього випливає і більш важливий висновок — необхідність ретельної дезінфекції земних космічних апаратів, інакше ми самі ризикуємо рознести «заразу» по Сонячній системі з непередбачуваними наслідками.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки