В самой засушливой пустыне мира – южноамериканской Атакаме – впервые найдены микроорганизмы. И это открытие сильно увеличивает шансы обнаружить жизнь в другой похожей среде – на Марсе.
Напомним, что Атакама простирается вдоль тихоокеанского побережья Чили на тысячу километров. Количество осадков в этом регионе не превышает 50 миллиметров в год, а дождей не бывает десятилетиями. В особо сухие периоды уровень осадков может составлять всего 8 миллиметров в год, а влажность воздуха опускается до рекордных 0%.
Процессы выветривания здесь крайне слабые, и потому на поверхности образуются хрупкие слои из солевых отложений, что усложняет жизнь даже самым выносливым организмам.
Учёные давно задавались вопросом, могут ли микроорганизмы существовать в таких гиперзасушливых условиях. И теперь ответ найден.
Международная команда под руководством Дирка Шульце-Макуха (Dirk Schulze-Makuch) из Вашингтонского университета обнаружила, что некоторые виды бактерий могут существовать даже в отсутствие воды. Оказалось, что такие микроорганизмы словно впадают в спячку на время засухи, но с приходом дождей возвращаются к жизни, и их сообщества снова процветают.
Впервые команда посетила чилийскую пустыню в 2015 году – тогда и началась работа по поиску живучих микроорганизмов. Исследователям повезло: им не пришлось ждать несколько десятилетий. В пустыне прошёл ливень, после чего они отметили настоящий взрыв биологической активности в почвах Атакамы.
Специалисты использовали самые "деликатные" и стерилизованные всеми возможными способами инструменты, чтобы собрать образцы почв с разных глубин. Затем они проводили геномные анализы для идентификации различных микробных сообществ, а также оценивали уровни клеточной активности, анализируя выработку аденозинтрифосфата (участвует в обмене энергии и веществ) и других продуктов жизнедеятельности – белков и жирных кислот.
В 2016 и 2017 годах исследователи возвращались в пустыню, чтобы собрать новые образцы и сравнить их с предыдущей выборкой. Тогда-то и выяснилось, что по мере снижения уровня влажности колонии микробов постепенно начинали впадать в состояние покоя, своего рода спячку.
Как и ожидалось, самыми "гостеприимными" оказались прибрежные районы. Однако даже в самых засушливых уголках пустыни были найдены сообщества живых бактерий, причём они обитали на глубине до 25 сантиметров.
Дирк Шульце-Макух отмечает, что в прошлом его коллеги уже находили микроорганизмы и следы ДНК в Атакаме, однако все бактерии оказались умирающими, а образцы были собраны лишь с поверхности земли. Таким образом, его команда стала первой, кому удалось обнаружить устойчивые формы жизни в почвах Атакамы, да ещё и на довольно большой глубине.
"Мы считаем, что эти микробные сообщества могут дремать в течение сотен или даже тысяч лет в условиях, очень похожих на марсианские, а затем возвращаться к жизни с приходом дождей", — рассказывает учёный.
Справедливости ради, авторы признают, что даже в самых экстремально сухих регионах на Земле условия всё же немного мягче по сравнению со средой Красной планеты. Её можно назвать более холодной и сухой версией Атакамы.
Хотя Марс был таким не всегда. Напомним, что миллионы лет назад на его поверхности были океаны и озёра, где могли процветать примитивные формы жизни. По мере того как планета становилась всё суше и холоднее, они могли выработать множество адаптационных механизмов (возможно, таких же, как у атакамских микробов).
"Мы знаем, что в марсианской почве есть замороженная вода, и недавние исследования указывают на ночные снегопады и другие явления, повышающие влажность. Если бы жизнь эволюционировала на Марсе, она могла найти подповерхностную экологическую нишу под сегодняшней гиперсухой поверхностью", — поясняет Шульце-Макух.
В ближайшее время его команда совершит очередную поездку в Атакаму, чтобы собрать новые образцы и продолжить работу. Кроме того, исследователи также планируют отыскать микроорганизмы в другом месте с не менее экстремальными условиями – в озере Дон Жуан в Антарктиде. Оно известно как самый солёный водоём в мире, причём эта особенность не даёт воде замерзать: она остаётся жидкой даже при −53 °C.
"На Земле осталось всего несколько мест для поиска форм жизни, выживающих в таких условиях, которые вы найдёте на Марсе. Наша цель – понять, как они это делают, чтобы мы знали, что нам стоит искать на марсианской поверхности", — заключает Шульце-Макух.
Более подробно о своём открытии исследователи рассказали в статье, опубликованной в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Напомним, что ранее в пустынной пещере были обнаружены прежде неизвестные науке микробы.
Что же касается поиска внеземной жизни, то о самых интересных работах в этой области авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывают в отдельной теме.
