Революция в колонизацията на Марс: Микроби ще произвеждат кислород от марсиански прах
Екстремофилите са обичаният инструмент на астробиолозите. Но те освен са потребни за разбирането на типовете рискови среди, в които животът може да оцелее, само че от време на време са потребни и като същински принадлежности, които основават материали, нужни за различен живот – като О2 – в тези рискови среди.
Неотдавнашна публикация на Даниела Били от Римския университет Tor Vergata, оповестена под формата на авансово копие в Acta Astronautica, преглежда по какъв начин един съответен екстремофил извършва ролята по едно и също време на потребен обект за проучване и потребен инструмент.
Този екстремофил е цианобактерия, която се назовава Chroococcidiopsis. За страдание, биолозите нямат същата податливост към редуциране на имената като астрономите, само че ние ще я назоваваме Chroo за по-кратко.
Chroo произлиза от пустинята, като мостри са открити в Азия, Северна Америка и даже в Антарктида, огромна част от която в действителност е пустиня, макар непрекъснатия сняг.
Като се имат поради нейните сурови характерности, няколко изследвания към този момент преглеждат разнообразни аспекти на Chroo и последствията от това по какъв начин животът може да оцелее на другите планети – или в самото галактическо пространство.
Два опита – BIOlogy and Mars EXperiment (BIOMEX) и доста по-хладно звучащият опит Biofilm Organisms Surfing Space (BOSS) – използваха модула Exposing Organisms to a Space Environment (EXPOSE) на МКС.
По създание тези опити излагат Chroo на суровите условия на откритото пространство, с цел да се види до каква степен добре оцелява. Всеки от тях траял към година и половина.
BIOMEX се концентрира върху обособените кафези, а BOSS – върху биофилмите. И при двата опита бе маркирано, че ултравиолетовата радиация е най-големият палач на клетките, и при двата опита бе маркирано, че даже и някаква съществена отбрана предлага големи изгоди за клетките под нея.
В случая на BIOMEX тази отбрана е била обезпечена от тъничък пласт канара или реголит, до момента в който в тази ситуация на BOSS тя е била под формата на най-горния пласт кафези в биофилма, които са се жертвали и са се трансформирали в спонтанен предпазен пласт, блокиращ достъпа на ултравиолетовите лъчи до по-ниските равнища.
Може би още по-впечатляващо е, че когато Chroo са върнати на Земята след опита BIOMEX, те са рехидратирани, защото преди опита им е била отстранена водата.
Но учените забелязали, че техните механизми за възобновяване на ДНК са били в положение да поправят претърпените от тях увреждания. Още по-впечатляващо е, че в бъдещите генерации не са се нараснали разновидностите спрямо контролния вариант, който е останал на Земята.
С други думи, механизмите за възобновяване на ДНК на Chroo са били толкоз ефикасни, че те са били в положение да се възстановят след година и половина излагане на директна галактическа радиация без никаква отбрана и да се върнат не по-малко изтощени.
Но космосът не е единственото място за осъществяване на тези екстремофилни опити. Проведени са и няколко теста на Земята. При един опит проба от Chroo е облъчена с съвсем 24 kGy гама радиация – 2400 пъти повече от смъртоносната за индивида. Удивително е, че Chroo са оживели, само че за жалост не са се трансформирали в зелено страшилище.
При различен опит са употребявани още по-високи равнища на гама радиация. Въпреки че в последна сметка тя убива Chroo, биомаркерите като каротеноидите не престават да се откриват даже след гибелта на цианобактериите, което ги прави добър претендент за търсене на липсващ живот тук-там като Марс.
Допълнителен тест на Земята сподели, че Chroo може да оцелее при температури на заледяване, сходни на тези, които могат да бъдат открити на Европа или Енцелад. Достигайки температури от -80 °C, бактериите наподобява са се вкаменили, оставяйки в спящо, стъкловидно положение, от което ще се разсънят, когато изискванията се подобрят.
Но това не е всичко, което Chroo може да прави – тя може да живее на лунната и марсианската почва и да създава О2, употребявайки единствено тях и фотосинтезата. Тя даже може да оцелее при високото равнище на перхлорати, открити в марсианската почва, което е проблематично за голям брой земни форми на живот, като „ контролира “ своите гени за възобновяване на ДНК, които противодействат на уврежданията, породени от перхлоратите.
