Ученые нашли микробов в лавовой трубке, где условия среды похожи на марсианские

Ученые обнаружили, что бактерии способны развиваться в холоде в таких условиях среды, как на Марсе.

Микробы выживают при температурах ниже нуля и низком уровне кислорода, а также могут расти в отсутствие органического питания. В этих условиях метаболизм микроорганизмов активизируется с помощью окисления железа из оливина, магнезиально-железистого вулканического минерала, который является распространенным материалом в лавовых трубках. Результаты этого исследования дают ученым основание предполагать, что микробы способны выживать в подповерхностных слоях Марса и других планетарных тел.

Результаты исследования, которые поддерживались грантом Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), детализированы в декабрьском номере журнала Astrobiology.

«Найденный учеными микроорганизм представляет микроб из рода бактерий, наиболее широко распространенных на Земле, - говорит Эми Смит, докторант из Университета Орегона, которая является одним из авторов исследования. - Вы можете найти эти микробы в пещерах, на коже, на дне океана и вообще где угодно. Что отличает этот микроб, так это уникальные качества, которые позволяют ему выживать и развиваться в условиях среды, подобных марсианским».

Образец марсианской скалистой породы

Ученые провели эксперимент: в специально оборудованной лаборатории при комнатной температуре и с нормальным уровнем кислорода микробы потребляли органический материал (сахар). Но когда исследователи удалили органический материал, уменьшили температуру до почти нуля и снизили уровень кислорода, то микробы начали использовать железо в оливине – этот силикат широко распространен в вулканических породах как на Земле, так и на Марсе в качестве источника энергии.

«Эта реакция, включающая только лишь общий минерал от вулканических пород, не была зафиксирована прежде, - сказал Мартин Фиск, специалист в области естественных наук и автор исследования. - В вулканических породах, которые имеют непосредственный контакт с воздухом, и в условиях более теплых температур кислород в атмосфере окисляет железо прежде, чем микробы могут его использовать. Но в лавовой трубке, где бактерии покрыты льдом и, таким образом, изолированы от атмосферы, они получают кислород из железа. Смоделировав такие условия в лаборатории, мы заставили микробы делать то же самое, тем самым получив доказательства наших предположений».

Микробы были собраны в лавовой трубке неподалеку от кратера Ньюбери в Каскадных горах в Орегоне, на высоте приблизительно 15 000 метров, в ледяных наростах, где очень низкий уровень кислорода. Ученые, включая Фиска, говорят о том, что подповерхностные слои Марса могут иметь подобные условия, следовательно, там могут бактерии.

Эми Смит и Раду Попа собирают образцы льда и базальта, содержащие оливин, в лавовой трубке в Каскадных горах Орегона

Фиск исследовал метеорит, который имеет марсианское происхождение, и обнаружил следы, которые могут указывать на потребление образца микробами, хотя самих живых организмов обнаружено не было. Но такие же следы были найдены на скалах в лавовой трубке кратера Ньюбери, говорит ученый.

«Условия в лавовой трубке не настолько суровые, как на Марсе, - сказал Фиск. - На Марсе температуры редко добираются до точки замерзания воды, уровни кислорода значительно ниже и, конечно, на поверхности отсутствует жидкая вода. Но вода, как предполагаются, может существовать в более теплых условиях – под поверхностью Марса. Хотя это исследование не доказывает, что на Марсе есть жизнь. Тем не менее, оно действительно доказывает, что бактерии могут жить в подобных условиях.

«Как из исследования образцов марсианских пород, так и из спутниковых обзоров мы точно знаем, что в скалах на Марсе есть оливин, - добавил Фиск. - И теперь мы знаем, что оливин может быть источником питания для микробов».

Идея исследования лавовой трубки принадлежит Раду Попа, старшему преподавателю в Портлендском университете и ведущему автору статьи в журнале Astrobiology. Попа исследовал пещеры в Румынии, где условия среды также приблизительно соотносятся с марсианскими. Поскольку лавовые трубки имеют изолированную среду и существуют как на Земле, так и на Марсе, то Попа предложил изучать эти объекты, чтобы, узнать, может ли в них существовать жизнь.

«Когда температуры и атмосферное давление на Марсе были выше, бактерии этого типа могли развиваться, - сказал Попа. – «Отпечатки пальцев», оставленные такими бактериями на поверхностях скалистых минеральных образований, могут использоваться учеными, чтобы проанализировать, существовала ли на Марсе жизнь».