Стійкість до радіації: які види живих організмів зможуть існувати на Марсі

В останні роки людство все більше цікавиться можливістю колонізації сусідньої планети Марс. Проте умови на ній суттєво відрізняються від земних: атмосфера насичена вуглекислим газом, температура є вкрай низькою, а рівень радіації надзвичайно високий. Без відповідного обладнання вижити в таких обставинах буде неможливо.

Проте нове дослідження виявило, що один клас живих організмів на Землі має достатню стійкість, щоб виживати на поверхні Марса. Як повідомляє видання Live Science, цими організмами є лишайники. Науковці зробили цей висновок після експерименту, в якому лишайники піддавалися впливу марсіанського випромінювання. Менш ніж за добу вони отримали еквівалент річної дози і успішно витримали таке навантаження.

Марс - непросте місце для життя. Червона планета по суті є однією гігантською холодною пустелею з мінімальною атмосферою і відсутністю рідкої води на поверхні. Але найбільшою перешкодою для життя на Марсі є відсутність сильного магнітного поля, яке захищає від постійного бомбардування іонізуючим випромінюванням космічних променів та сонячних спалахів, які можуть пошкодити живі клітини та спричинити мутацію їхньої ДНК.

Лишайники, що утворюють симбіотичні зв'язки між грибами та фотосинтезуючими бактеріями або водоростями, демонструють вражаючу здатність до спільного виживання в умовах, які є надзвичайно складними. Багато з цих організмів належать до екстремофілів і здатні витримувати тривалу відсутність води, а також екстремальні температури. Дослідження показали, що деякі види можуть виживати навіть у умовах вакууму космічного простору.

У новому дослідженні, яке стало відомим 31 березня завдяки журналу IMA Fungus, група вчених досліджувала реакцію двох видів лишайників – Diploschistes muscorum і Cetraria aculeata – на іонізуюче випромінювання в умовах, що максимально наближені до марсіанських. Для цього експериментальні організми були поміщені в вакуумну камеру, розташовану в Центрі космічних досліджень Польської академії наук у Варшаві. У цій камері були відтворені атмосферний тиск, температура та хімічний склад, характерні для Червоної планети. Вчені піддавали лишайники річній дозі марсіанського випромінювання всього за 5 годин. В обох випадках досліджувані види змогли зберегти свою метаболічну активність протягом усіх тестувань.

"Ці результати розширюють наше розуміння біологічних процесів в умовах, що імітують марсіанські, і показують, як гідратовані організми реагують на іонізуюче випромінювання", - пояснила в своїй заяві дослідниця з Інституту ботаніки Ягеллонського університету в Кракові Кая Скубала. За її словами, дана робота поглиблює знання про адаптацію лишайників та їхній потенціал для колонізації позаземних середовищ.

Серед двох видів D. muscorum виявлено, що один з них демонструє значно вищу стійкість до радіаційного впливу, зазнаючи менших пошкоджень клітин. Це вказує на те, що певні види лишайників можуть виявитися більш адаптованими до умов на Марсі в порівнянні з їхніми близькими родичами. Проте, малоймовірно, що будь-який з цих видів зможе витримати тривале життя на поверхні Червоної планети без постійного догляду, оскільки там відсутня рідка вода — критично важливий ресурс для всіх відомих форм життя на Землі. Цей аспект робить існування будь-яких живих організмів на Марсі вкрай сумнівним.

На думку науковців, нещодавні експерименти свідчать про те, що лишайники можуть стати основними претендентами для майбутніх місій на Марс. Поряд із D. muscorum, виявлено кілька інших витривалих видів, які також здатні витримати цю подорож.

Проте лишайники не єдині живі організми, які можуть мати шанси на виживання на Червоній планеті. Однією з груп екстремофілів, які довгий час вважаються потенційними марсіанськими мешканцями, є тихоходки. Ці мікроскопічні створіння є практично невразливими та можуть існувати в умовах надзвичайно низьких чи високих температур, під сильним тиском, при повному зневодненні й у космічному вакуумі. Їхня здатність призупиняти обмін речовин і переходити в стан анабіозу значно сприяє їхньому виживанню в таких умовах.

Іншими кандидатами є мохи - рослини зі схожими на лишайники властивостями. Було навіть показано, що деякі види пустельних мохів стійкі до гамма-променів та рідкого азоту, що натякає на те, що вони теж могли б добре почуватися на Марсі.

Одноклітинні мікроби, зокрема бактерії, могли б існувати на Марсі за умови, що вони будуть захищені від радіаційного фону, перебуваючи під поверхнею планети. Наукові дослідження вказують на те, що ці мікроорганізми здатні витримувати сотні мільйонів років у своєрідному стані анабіозу.

Проте, найпершими істотами, які ступлять на поверхню Марса, скоріш за все, стануть люди – вид, який в силу своїх біологічних особливостей має суттєві труднощі з адаптацією до умов цієї планети. NASA планує організувати першу пілотовану експедицію на Червону планету приблизно у 2030-х роках, щоб дослідити можливості людського існування в її екстремальних обставинах.

Раніше OBOZ.UA повідомляв про те, яке переконливе свідчення виявлення рідкої води на Марсі змогли знайти дослідники.