Эксперимент подтвердил, что бактерии могут выжить после выброса из атмосферы в результате столкновения с астероидом.
Некоторые микроорганизмы могут без особого труда выжить, будучи выброшенными в космос на обломках планеты при столкновении с астероидом. Этот вывод, опубликованный на днях в журнале PNAS Nexus, был сделан на основе моделирования воздействия колоссальных сил, возникающих при столкновении с астероидом, на особо выносливый вид пустынных бактерий. Исследование подтверждает идею о том, что жизнь, выброшенная за пределы Земли, может распространиться и заселить новые миры, удерживаясь на каменных обломках. Доказательство этой теории порадовало ученых, которые размышляют о происхождении жизни на Земле и в космосе. «Я не знаю ни одного исследования, в котором бы буквально оказывали такое давление на микроорганизмы и спрашивали их: «Ну, покажите, на что вы способны», — говорит Бетюль Качар, астробиолог из Университета Висконсин-Мэдисон (США).
Если бы микробы обладали способностью к «литопанспермии», то есть перемещению с одной планеты на другую на фрагментах камней, например с первобытного Марса на Землю, это имело бы серьезные последствия для происхождения жизни и потенциальных мест ее обитания. Некоторые бактерии ранее тестировались на способность выдержать первый этап этого космического путешествия: выброс за пределы планеты в результате сильного столкновения с астероидом. Но во многих из этих экспериментов выжила лишь одна миллионная часть исходной популяции микробов. Также исследованные ранее микробы происходили из нетребовательных земных сред обитания и не отражали реальных условий. Поэтому Калиат Рамеш и Лили Чжао, инженеры-механики из Университета Джона Хопкинса (США), обратили внимание на Deinococcus radiodurans, бактерию из высокогорных пустынь Чили, которая, возможно, больше похожа на гипотетическую форму жизни, приспособленную к суровым условиям Марса. Предыдущие исследования показали, что Deinococcus может выдерживать экстремальный холод, воздействие радиации и кислородное голодание, характерные для космоса.
Чтобы имитировать удар астероида в лаборатории, исследователи поместили бактериальные клетки на мембрану, зажатую между двумя стальными пластинами. Затем исследователи использовали газовую пушку, чтобы выстрелить "снарядом" с прикрепленной к нему другой пластиной, который ударил по бактериальному сэндвичу со скоростью до 480 километров в час. Это подвергло Deinococcus экстремальному давлению до 3 гигапаскалей (ГПа), что примерно в 30 раз превышает давление в самой глубокой точке океана. Бактерии в основном не пострадали от катаклизма. При давлении 1,4 ГПа выжили почти все микробы. «[Выживаемость] была настолько высокой, что мне пришлось провести эксперимент несколько раз, чтобы проверить и убедиться, что я все сделала правильно» — рассказывает Чжао. При давлении 2,4 ГПа выживаемость снизилась до 60%, что она все равно считает замечательно высоким показателем.
Когда Чжао, Рамеш и их коллеги сравнили гены бактерии до и после эксперимента, они обнаружили, что столкновение усилило активность генов, участвующих в восстановлении ДНК и поддержании клеточной мембраны. Deinococcus может выжить при ударе астероида лучше, чем средний микроорганизм, потому что у него толстая клеточная стенка, которая может быть устойчива к экстремальным давлениям по сравнению с другими микроорганизмами. Бактерия также может выживать после различных повреждений, поскольку она умеет восстанавливать свою ДНК. «Жизнь находит выход», — говорит Качар.
По мнению Чжао, возможно, что жизнь на планете, регулярно подвергающейся бомбардировкам астероидами, сможет адаптироваться к этим частым ударам. Она заинтересована в том, чтобы проверить эту идею в лаборатории, подвергнув поколения бактерий имитации столкновений. Эти открытия могут также означать пересмотр наших предположений о том, может ли существовать жизнь на соседних планетах и лунах. «Если в солнечной системе есть планета, на которой есть жизнь, — говорит Рамеш, — то есть вероятность, что часть этой жизни может перемещаться».
