Наличие микробной жизни в стратосфере Земли позволяет изучить экстремофилов и также увеличивает диапазон возможных условий, в которых мы можем найти жизнь на других планетах. К такому выводу пришли учёные в новом исследовании, в котором объединены все имеющиеся на сегодняшний день знания о жизни в стратосфере.
Стратосфера – это слой атмосферы, который находится прямо над тропосферой. Большая загадка – существует ли там жизнь и какая она.
Вы можете не осознавать этого, когда смотрите в иллюминатор самолета (самолет на высоте примерно 10000 метров), но там живут многие виды микроорганизмов, заявил Шиладитья ДасСарма, микробиолог из Медицинской школы Университета штата Мэриленд и соавтор нового исследования, которое опубликовано в журнале Current Opinion in Microbiology.
«Как правило, люди не думают о том, что микробы находятся в воздухе, – заявил он. – Но в микробиологии есть поговорка: они повсюду». Однако в настоящее время «очень мало исследований», которые изучали бы жизнь в атмосфере. Отчасти проблема заключается в том, что имеется слишком низкая плотность клеток в большом объеме воздуха. Но когда вы смотрите на это глобально, цифры уже не кажутся столь незначительными. Ученый надеется, что в конечном итоге исследования приведут к тому, что будет создан «Атлас стратосферных микробов».
«Подобная программа была бы невероятно продуктивной, интересной и полезной потому, что она могла бы рассказать нам о жизни на Земле и о том, как клетки могут выжить и даже адаптироваться к жизни на других планетах. Это имеет большое значение, когда дело доходит до планетарной защиты (охране других планет от земных микробов) и астробиологии в более обширном плане», – заявил он.
«Когда мы изучаем реакцию образцов земной жизни на экстремальные условия, мы можем больше узнать об их способности выжить в других мирах Солнечной системы и о том,где стоит искать жизнь», – сказал Дэвид Дж. Смит, старший микробиолог из Отделения космических и биологических наук в исследовательском центре NASA в Калифорнии. Условия в стратосфере суровы. Это сухая, холодная, гипобарическая (с низким давлением), ультрафиолетовая среда, поэтому она служит подходящим примером для сравнения с другими мирами, где имеются аналогичные условия. «Температура, ультрафиолетовое излучение и низкий уровень влаги напоминают Марс», – сказал Шиладитья ДасСарма.
Бактерии и грибы обычно погибают в такой среде, но те, кто выживают, делают это с помощью нескольких способов. Например, спорообразование служит для защиты генетического материала. Однако даже неспорообразующие экстремофилы имеют механизмы для защиты. «Существует множество механизмов для выживания, – заявил Шиладитья ДасСарма. – Ряд экстремофилов имеют механизмы восстановления повреждённых ДНК. У других есть дополнительные, менее изощрённые методы. Например, галофилы могут выжить в условиях низкой влажности, их белки способны удерживать небольшое количество воды».
Если жизнь может «пережить» условия в стратосфере, возможно, живые организмы могут выжить в космосе. Мы знаем из исследований стратосферы, что холодные температуры, ультрафиолетовое излучение и другие факторы не дают стопроцентной гарантии, что каждая живая клетка погибнет в таких условиях.
В настоящее время космические агентства, в том числе NASA, следят за тем, чтобы не загрязнять другие планеты микроорганизмами с Земли, поэтому перед запуском посадочных аппаратов принимаются меры предосторожности. В большинстве случаев маловероятно, что микроорганизмы останутся в живых после того, как космический корабль будет находится под воздействием суровых условий космоса. Однако по опыту мы знаем, как могут быть выносливы некоторые формы жизни на Земле. Кроме того, часть бионагрузки (микробы, выжившие на поверхности космических аппаратов) находятся глубоко в узлах аппарата, где они защищены от излучения, что существенно снижает или полностью устраняет эффекты ультрафиолетового излучения.
При минимальной защите микробы могут использовать те же методы, которые позволяют им выживать в стратосфере, – например, восстановление ДНК от ультрафиолетового излучения или сохранение воды.
Возможно, нам будут необходимы некоторые из этих микроорганизмов, когда мы будем создавать колонии в других мирах. Если мы хотим отправиться на Марс и поселиться на нём, нам придется принести с собой земные микроорганизмы, которые нужны для выживания. Но мы не должны привозить что-либо, что загрязнит или разрушит окружающую среду, в которой мы собираемся жить.
Знание того, как и почему организмы способны жить в стратосфере над нашими головами, важно, когда речь заходит о защите планет, которые мы будем исследовать в краткосрочной перспективе. Между тем, глядя дальше в будущее, те самые экстремальные формы жизни могут в конечном итоге помочь нам выжить в других мирах, когда наш вид начнёт распространяться по галактике.
Источник: space.com
Перевод: Артур Арушанян
