Микробы, Питающиеся Метеоритами, Могут Помочь Нам В Поисках Инопланетной Жизни

Эти своеобразные жуки могли бы пролить свет на то, какие признаки следует искать на Марсе и за его пределами.

Автор: Чарли Вуд | Опубликовано 13 декабря 2019 г. 16:00

Как может выглядеть инопланетная жизнь и какие следы она оставит после себя? Если внеземные аналоги растений и планктона наполнят атмосферу своей планеты кислородом, или развитая цивилизация наполнит свое небо спутниками, мы сможем заметить такие глобальные потрясения с Земли. Но если жизнь в другом месте мала и ограничена по масштабам, ее отпечатки могут быть тонкими и трудноразличимыми, даже прямо на нашем собственном космическом заднем дворе.

Любые внеземные существа в нашей солнечной системе, учитывая отсутствие очевидной зелени и движения там, скорее всего, будут простыми микробами. Возможно, они зарываются глубоко под марсианскую почву, чтобы спрятаться от разрушительных ультрафиолетовых лучей. Или, возможно, некоторые из них дремлют на астероидах, ожидая посадки в более дружественной среде. Группа исследователей из Венского университета попыталась угадать, как такие микробы могли выжить самостоятельно и какие следы они могли оставить после себя, изучив одного из самых выносливых насекомых Земли. Теперь, в недавней публикации Nature, они подробно описывают, что именно происходит, когда вы скармливаете метеориты микробам.

«Я хочу выжать из этого важную информацию, связанную с поиском жизни», — говорит Татьяна Милоевич, соавтор и биофизический химик из Венского университета.

Только не называйте этот микроб бактерией. Metallosphaera sedula является членом совершенно отдельного царства жизни, известного как архея, которые были впервые обнаружены в горячих и соленых бассейнах, которые были бы смертельны для большинства организмов. Даже в этой группе суровых образцов M. sedula является экстремальным выживальщиком. Он предпочитает очень горячую кислоту — около 160 градусов по Фаренгейту и раствор с терпкостью желудочных соков. Он также переносит высокие концентрации токсичных металлов, что делает его ярким примером того, что Милоевич называет полиэкстремофильным микробом — организмом, который любит свой домашний экстрим в различных смыслах. Она также говорит, что М. седула может пережить длительные периоды обезвоживания в стиле тардиград, и предполагает, что он мог бы справиться с излучением глубокого космоса, по крайней мере, если бы был погребен внутри метеорита.

Но что действительно делает M. sedula главным подозреваемым по сравнению с теоретическими космическими микробами, так это его диета. Многие организмы на Земле, такие как растения, усваивают энергию солнечных лучей, а другие даже делают это из источников тепла, таких как глубоководные источники. М. седула, однако, пирует, отрывая электроны от металлов, превращая метеорит, богатый металлами, в нечто вроде шведского стола.

Однако Милоевич и ее коллеги не были уверены, какие металлы нравятся микробу и как именно он их обработает, поэтому они позаимствовали каменный метеорит из Венского музея естественной истории (вам просто нужно вежливо попросить, говорит Милоевич) и создали микробный буфет. Они культивировали некоторые микробы в растворе, содержащем порошок метеорита, а другие — непосредственно на осколках неповрежденного метеорита размером с монету.

Микробы наслаждаются ржавой добротой смешанного метеоритного коктейля. Любезно предоставлено Милоевичем

Выяснить, как их кормить, было достаточно легко, но группа потратила годы на разработку методов, позволяющих разрезать и анализировать странные ошибки после еды. Большинство микробов остаются мягкими, но чем больше металлов съедает M. sedula, тем более жесткими и каменными они становятся. » повреждают инструменты, которыми вы собираетесь их разрезать», — говорит Милоевич. В конце концов, разработав методы, позволяющие максимально отделить каменистые части микробов от их мягких частей, команда обнаружила три основных способа, с помощью которых M. sedula изменяет свою среду обитания — три потенциальных отпечатка жизни.

Во-первых, микроб определенно процветал на метеоритной жратве. Милоевич шутит, что она стремилась «порадовать микроорганизмы лучшим в истории питательным субстратом». Внеземные фрагменты содержали много типов металлов, но группа обнаружила, что M. sedula питался только железом, и особым образом, что оставляло два определенных типа железа на поверхности микроба, пока он жил. Если будущие миссии вернут образцы марсианских пород, эта конкретная смесь железа может указывать на живых родственников M. sedula — инопланетную жизнь.

Во-вторых, после обильной железной еды M. sedula выделяет сульфат никеля в качестве побочного продукта. Присутствие этого побочного продукта указывает на продолжающуюся микробную активность, что означало бы наличие чужеродного микробного очага. Марсианский ровер мог бы искать такие соединения и использовать их для поиска марсианской жизни. «Там, где сосредоточена область никеля, — говорит Милоевич, — может быть интересно продолжить исследования».

Наконец, исследователи рассмотрели, какие виды микрофоссилий оставит после себя микроб. Пассивная замена кости камнем, как и в случае с традиционными окаменелостями, занимает миллионы лет, но эти микробы, питающиеся минералами, становятся тем, что они едят в течение нескольких недель. M. sedula накапливает металлы в своей клеточной мембране, а после смерти оставляет после себя хрустящую оболочку в форме пончика из определенных металлов и других элементов. «Они едят камни и становятся камнями в течение своей жизни», — говорит Милоевич. Эти затвердевшие оболочки могут представлять собой почти верный признак прошлой жизни на марсианском камне или метеорите, если они выдержат течение времени.

Теперь, когда она знает, как микробы могут обходиться только внеземными материалами, Милоевич хотела бы посмотреть, смогут ли они выжить во внеземной среде, возможно, подвергнув их разрушительному воздействию космоса за пределами Международной космической станции. Но на самом деле она будет выжидать, пока не сможет заполучить в свои руки какие-нибудь нетронутые марсианские породы для изучения, готовая заняться какой-нибудь внеземной микропалеонтологией. «Я думаю, что знаю все, что мне нужно», — говорит она.

Чарли — журналист, освещающий достижения в области физических наук как на планете, так и за ее пределами. В дополнение к научно-популярной литературе его работы появлялись в журнале Quanta, Scientific American, The Christian Science Monitor и других изданиях. Ранее он преподавал физику и английский язык в Мозамбике и Японии, а также изучал физику в Университете Брауна. Вы можете просмотреть его веб-сайт здесь.

https://www.popsci.com/story/space/microbes-eating-meteorites-help-search-for-alien-life-in-space/

Ссылка на основную публикацию