Марс на Землі: чилійська пустеля як «робоча модель» життя у космосі

Перед шукачами життя на Червоній планеті замайоріла надія: у результаті нещодавнього дослідження у пустелі Атакама в Чилі була виявлена витривала спільнота бактерій, яка постійно живе в одному з найсухіших і найбільш несприятливих з кліматичної точки зору місць на Землі, витримуючи десятки років без води. Більш детально про роботу, що вже розвіяла сумніви багатьох учених, які припускали, що попередні дані про мікроскопічне життя у цьому віддаленому регіоні були ознаками транзитних мікроорганізмів, – в адаптованому перекладі статті з ресурсу Sciencemag.

Contra Spem Spero

«– Дослідження надає обґрунтовані докази того, що ці організми дійсно постійно живуть там, – говорить Джулі Нільсон (Julie Neilson), екомікробіолог з Університету Аризони в місті Тусон. – Ми можемо вважати пустелю Атакама непридатною для життя, але для цих мікроорганізмів – це їх екосистема».

Пустеля Атакама простягається на 1000 км вздовж Тихоокеанського узбережжя Чилі, а кількість опадів на цій ділянці нашої планети може становити всього 8 мм на рік. Кількість опадів тут настільки мала, що з плином часу поверхня перетворилась на крихкий шар солей, що ускладнило непрості умови для життя ще більше. «Можна проїхати 100 км і не побачити й травинки», – пояснює Нільсон. Хоча вона й інші науковці виявили деякі бактерії у цьому регіоні під час здійснених раніше досліджень, багато біологів стверджували, що ці мікроби не є постійними жителями, а були занесені до пустелі вітром, тож скоро помруть повільною смертю. Проте такі настрої не завадили Дірку Шульце-Макуху (Dirk Schulze-Makuch), астробіологу з Технічного університету Берліна, Німеччина:

«– Мені подобається працювати у тих місцях, де, як стверджують інші, нічого не може вижити, – говорить він. – Ми вирішили ризикнути й використали підхід якомога ширшого охоплення, випробувавши усі [аналітичні] підходи до всіх можливих форм життя: грибів, бактерій, вірусів, які б могли жити у цій місцевості».

Обнадійливий результат

Шульце-Макух і його команда відбирали зразки з восьми місць в Атакамі – від узбережжя до найпосушливіших регіонів – понад 3 роки. Уперше матеріал дослідження було зібрано через місяць після рекордного дощу у 2015 році, а потім – щорічно у 2016 та 2017 роках. Дослідники використали всі копії гена, який застосовується для виділення мікробних видів, щоб визначити, що було у цих зразках, і навіть відновили деякі повні геноми. Фахівці також зробили тест, щоб визначити частку ДНК, отриману з незіпсованих, живих клітин. Нарешті, вони оцінили рівень клітинної активності, проаналізувавши аденозинтрифосфат (АТФ), молекулу, яка спричиняє цю активність, а також побічні продукти, зокрема, жирні кислоти й білкові будівельні блоки.

Прибережні зразки містять найбільшу кількість і різноманіття мікроорганізмів, але в 2015 році ознаки життя існували навіть у найбільш посушливих місцях, повідомляє Шульце-Макух та його колеги: «Після опадів виникає збільшення активності, а [клітини] розмножуються». У цілому, узбережжя виявилось найбільш сприятливим для життя як у сухі, так і у «дощові» роки: тут кількість АТФ загалом у 1000 разів перевищувала кількість АТФ на «внутрішніх» ділянках. Геноми також показали, що щонайменше кілька бактерій розмножуються у прибережних регіонах і, можливо, в інших місцях. Протягом наступних 2 років, які здебільшого були сухими, ці показники знизились скрізь, особливо в сухих областях. До 2017 року у більшості місць практично зникли ознаки життя, причому кількість недоторканої ДНК у сухих регіонах зменшилась більше, ніж в 100 000 разів. Але деякі бактерії продовжували жити на глибині 25 см, відзначає Шульце-Макух.

Під час цього дослідження науковці виявили лише ті бактерії, ДНК яких нагадує ДНК бактерій, що вже є в мікробних базах даних світу. Тож знайдене в Атакамі життя певною мірою знайоме людству. Під час вологого року бактерії уздовж прибережної зони нагадували мікробне середовище, характерне для піщаних ґрунтів. ДНК з сухих областей належала в основному бактеріям, що зустрічаються у дуже сухих пустелях або у солончаках. Вони, ймовірно, виживають як спори або як клітини, які практично не функціонують. Те, що ці організми можуть перебувати у сплячці, як здається, безкінечно, дає надію Нільсон і Шульце-Макуху, що таке саме явище може відбуватись і на Марсі, оскільки ґрунти в Атакамі дуже схожі на ті, що знаходяться на «ворожій» для життя поверхні Червоної планети, на якій, за свідченнями фахівців, іноді трапляються нічні снігопади, що слугують джерелом хай незначної, однак вологи.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО ПРО ДОСЛІДЖЕННЯ:

Джерело: Sciencemag, переклад підготувала Ірина Гоял, спеціально для «Блог Imena.UA»