Работа опубликована в журнале International Journal of Astrobiology.

Одним из основных препятствий для развития земных микроорганизмов в условиях Марса является дефицит жидкой воды. Среднегодовая температура на планете около -50°С, с колебаниями от примерно -150°С до +30°С в зависимости от региона, сезона, времени суток. При низких температурах вода находится в виде льда, при повышении же температур вода сублимирует, то есть, сразу превращается в пар, так как атмосферное давление на Марсе примерно в 100 раз ниже земного.

Благодаря космическим миссиям было установлено, что в реголите (остаточный грунт – продукт космического выветривания породы на месте) Марса присутствуют перхлораты в концентрациях около 0.5-1%. Учёные предполагают, что перхлораты могут способствовать образованию и сохранению жидкой воды на Марсе, так как их растворы имеют низкие температуры замерзания. Формирование относительно недавно обнаруженных на Марсе геоморфологических структур, похожих на потоки, а также подповерхностных водоемов, может быть связано с образованием перхлорат-содержащих растворов. В то же время перхлораты – сильные окислители, и они могут быть губительны для микроорганизмов. Ранее проведенные исследования показали, что некоторые микроорганизмы могут расти в присутствии очень высоких концентраций перхлоратов (более 10%). Тем не менее, пределы устойчивости микроорганизмов к перхлоратам не определены. Подобные исследования ранее проводились с отдельными микроорганизмами, в то время как микроорганизмы, как правило, существуют в виде микробных сообществ, в которых разные организмы взаимодействуют как между собой, так и с неоднородной окружающей средой.

Сотрудники факультета почвоведения МГУ изучили влияние перхлоратов в высоких концентрациях (5%) на микробные сообщества пустынной почвы и древней мерзлой породы. Подобные микробные сообщества рассматриваются как земные аналоги гипотетических микробных сообществ Марса, так как они существуют в экстремальных условиях. Образцы почв и пород увлажнялись раствором перхлоратов или водой, затем инкубировались в течение 10 суток, и после этого в образцах были исследованы численность и разнообразие микроорганизмов. Учёные использовали методы культивирования, эпифлуоресцентной микроскопии, флуоресценции in situ гибридизации, мультисубстратного тестирования, газо-хромато масс-спектрометрии липидов. Подготовка и инкубация образцов и большинство микробиологических анализов выполнены в МГУ.

Оказалось, что присутствие столь высокой концентрации перхлоратов не привело к гибели микробного сообщества. Более того, наблюдалось увеличение численности многих микроорганизмов, и сохранение большого биоразнообразия, сравнимого с таковым в образцах без перхлоратов.

«Таким образом, показано, что присутствие 5% перхлората в почвах и породах не приводит к гибели или существенному ингибированию микробных сообществ. Это свидетельствует в пользу возможности выживания микроорганизмов земного типа в реголите Марса», – рассказал Владимир Чепцов, младший научный сотрудник лаборатории почвенной микробиологии факультета почвоведения МГУ

Результаты подобных исследований необходимы для оценки возможности обнаружения жизни на различных космических телах, для выбора регионов и/или типов пород и форм рельефа, где возможно обнаружение организмов или их следов. Это, в свою очередь, требуется для планирования космических миссий, для разработки методов и оборудования для этих миссий, а также для разработки мер планетарного карантина (т.е. предотвращения загрязнения других планет и спутников земными микроорганизмами и наоборот).

«В продолжение работы планируется исследование влияния более высоких концентраций перхлоратов на микробные сообщества и поиск предельных концентраций, при которых возможно выживание микробных сообществ», – добавил Владимир Чепцов.

Источник