Hitech logo

Идеи

Бактерия-экстремал питается марсианской грязью, выживает в космосе и может производить кислород

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 03:45 PM

Экстремофилы — излюбленный инструмент астробиологов, ищущих в космосе следы внеземной жизни. Но они не только помогают определить условия, в которых может существовать живой организм, но и сами становятся инструментами для возникновения в этих экстремальных условиях другой жизни. Ученые из Италии провели анализ недавних исследований одного из самых поразительных видов экстремофилов — цианобактерии Chroococcidiopsis.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Бактерия Chroococcidiopsis живет в пустынях, ее образцы находят в Азии, Северной Америке и даже Антарктиде. Ее способность выживать в самых суровых условиях была подтверждена в целом ряде экспериментов. Два из них — BIOMEX и BOSS — проводились на МКС. Каждый из них длился около полутора лет. В обоих экспериментах было отмечено, что ультрафиолетовое излучение является основным убийцей клеток, и в обоих отмечалось, что даже самая простая защита в виде слоя биопленки или грунта дает клеткам огромное преимущество.

Когда Chroococcidiopsis вернули на Землю после эксперимента BIOMEX, их подвергли регидратации, поскольку перед экспериментом из них удалили воду. Механизмы исправления ДНК смогли восстановить полученные повреждения. Более того, у последующих поколений бактерий не наблюдалось никаких повышенных мутаций по сравнению с контрольной группой, оставшейся на Земле. Другими словами, механизмы репарации ДНК настолько эффективны, что смогли полностью восстановиться после полутора лет прямого воздействия космической радиации.

В одном из экспериментов на Земле образец Chroococcidiopsis подвергся воздействию гамма-излучения почти в 24 кГр — в 2400 раз превышающего смертельную дозу для человека. Тем не менее, бактерии выжили. В другом эксперименте использовались еще более высокие уровни гамма-излучения. Мироорганизмы, в конечном итоге, погибли, но оставили после себя биомаркеры, в частности, каротиноиды. Таким образом, эти биомаркеты способны помочь в поисках следов жизни на Марсе и других планетах.

Кроме того, Chroococcidiopsis могут выдерживать низкие температуры, какие встречаются на Европе или Энцеладе. Достигнув температуры -80 °C, бактерии, по-видимому, превращаются в стекло, переходя в состояние покоя, из которого они выходят, когда условия снова становятся подходящими для них.

Но и это еще не все — как оказалось, эти цианобактерии могут жить на поверхности Луны или Марса, вырабатывая кислород исключительно из грунта и солнечного света. В отличие от многих других форм жизни на Земле, они спокойно выдерживают высокий уровень перхлоратов, обнаруженных в марсианском грунте. Для этого они используют гены репарации ДНК, которые противодействуют повреждениям, наносимым перхлоратами, пишет Universe Today.

Изучение других свойств этого экстремофила запланировано в будущих научных экспериментах: так, CyanoTechRider будет наблюдать за влиянием микрогравитации на процесс восстановления ДНК бактерий. А BIOSIGN попытается обеспечить Chroococcidiopsis энергией, используя для этого дальний инфракрасный свет, который он умеет использовать для фотосинтеза — редкая способность среди цианобактерий и растений в целом.

Результаты этих экспериментов помогут лучше понять оценить возможность зарождения жизни на планетах вокруг звезд-карликов класса М, которые излучают преимущественно в инфракрасном диапазоне.

Китайские ученые обнаружили на космической станции «Тяньгун» новый штамм бактерий — разновидность земного микроорганизма, адаптировавшуюся к условиям космоса. Новый штамм получил название Niallia tiangongensis и был найден внутри одной из кают станции. аходка поможет понять, как живые существа адаптируются к суровым условиям космоса — это пригодится в медицине, сельском хозяйстве и переработке отходов.