Астрономия

Астробиологи поместили обычные пекарские дрожжи в суровые условия марсианской среды и обнаружили, что эти организмы вполне способны выдерживать их благодаря особому механизму оперативного реагирования на стресс.

В 2008 году приборы посадочного аппарата «Феникс» окончательно установили, что марсианский грунт насыщен солями хлорной кислоты — перхлоратами. Впоследствии их изобилие зафиксировали марсоходы. Судя по всему, перхлораты распространены на Марсе повсеместно и составляют большинство всех солей. Предположительно, они могли накопиться под действием ультрафиолетового излучения во время реакций с участием хлора и оксидов металлов, которых на планете много.

В любом случае это довольно токсичные вещества, разрушительные для ДНК и белков. Вкупе с высоким уровнем радиации, экстремальными холодами и крайне низким атмосферным давлением они делают марсианскую среду максимально негостеприимной для земной жизни.

Есть еще один фактор, который учитывают в расчетах астробиологи и сторонники колонизации Марса: между ним и Юпитером располагается Главный пояс астероидов, а атмосфера Красной планеты очень разреженная и легко пропускает к поверхности падающие небесные тела. Из-за этого на Марсе ежегодно появляются сотни новых кратеров. При каждом падении метеорита или астероида распространяется ударная волна, а это для живых клеток настоящий шок: мембраны и органеллы могут разорваться.

Недавно исследователи из Индии попытались выяснить, насколько серьезными препятствиями для жизни на Марсе могут быть эти две проблемы — перхлораты и ударные волны. Ученые решили провести астробиологический эксперимент: поместить подходящие организмы в среду с марсианской концентрацией перхлората натрия (100 миллимоль на литр) и подвергнуть их воздействию ударных волн разной силы до М=5,6 (число Маха). Итоги и выводы ученые изложили в статье для издания Proceedings of the National Academy of Sciences nexus.

Обычно в качестве подопытных для таких целей используют экстремофилов, то есть любителей неприемлемых для большинства остальных организмов условий. Но на этот раз выбрали «экстремотолеранта» — организм, который вообще предпочитает нормальную среду, при этом не гибнет даже в очень трудных ситуациях. Речь идет об обыкновенных пекарских дрожжах Saccharomyces cerevisiae. Они хорошо изучены и вдобавок быстро растут, поэтому результатов экспериментов с ними не приходится долго ждать.

Выбор оказался как нельзя более удачным: дрожжи показали впечатляющую выносливость. Как рассказали астробиологи, существа использовали для самозащиты специальный клеточный механизм — формировали и накапливали в себе рибонуклеопротеиновые конденсаты, то есть микроскопические гранулы, «сгустки» из молекул РНК и белков.

По сути, это означало переход на аварийный режим: в клетке останавливался «производственный конвейер» по воспроизведению себе подобных, а «инструкции» по построению различных деталей оперативно консервировались и проходили сортировку — уже испорченные утилизировались. Рост дрожжей сильно затормозился, но они выжили.

Интересно, что точно такие же организмы сейчас летают по Солнечной системе на борту зонда BioSentinel. Его запустили в 2022 году, вскоре он стал спутником Солнца. Дрожжи на нем отправили в космос для выяснения степени опасности радиации в межпланетном пространстве. Не исключено, что до сих пор внутри спутника сохраняются живые клетки.