Идеята, че животът може да се разпространява от един свят към друг, датира още от Древна Гърция и философа Анаксагор. Тя се нарича панспермия и макар да не е точно масова научна теория, е устояла във времето. До известна степен идеята се подкрепя и от нарастващото разбиране, че химическите градивни елементи на живота са много по-разпространени, отколкото сме предполагали.
Сега ново изследване върху екстремофили показва, че поне някои от тях могат да оцелеят при изхвърляне от Марс вследствие на удар от астероид. Те не само могат да издържат на изключително високото налягане при самия удар, но и да преживеят пътуването между планетите въпреки многото опасности по пътя. Това може да се случи, ако организмите се окажат вградени в отломки от удара.
Изследването е озаглавено „Extremophile survives the transient pressures associated with impact-induced ejection from Mars“ и е публикувано в списанието PNAS Nexus. Водещ автор е Лили Джао, докторант в катедрата по машинно инженерство в Университета „Джонс Хопкинс“.
„Ударите създават много високи напрежения за кратко време, което води до екстремни налягания и много бързо натоварване. Могат ли микроорганизмите да оцелеят при такива условия?“ питат изследователите.
За да разберат това, те избрали екстремофил, наречен Deinococcus radiodurans, известен със способността си да преживява опасните условия в космоса. Този организъм е обект на много изследвания върху екстремофили.
Той е най-устойчивата на радиация форма на живот, която познаваме, и може да преживява студ, обезводняване, вакуум и дори киселини. Понякога го наричат полиекстремофил, заради устойчивостта му към множество опасни условия.
В лабораторни експерименти учените подложили D. radiodurans на изключително високо налягане за кратко време, имитирайки удар от астероид. След това измерили колко от микроорганизмите оцеляват, как оцелелите възстановяват щетите и как реагират на молекулярно ниво.
„Продължавахме да се опитваме да го убием, но се оказа много трудно“, казва Лили Джао от „Джонс Хопкинс“.
РНК на оцелелите проби била извлечена и изследвана. Анализът показал, че с увеличаване на налягането се увеличава и стресът върху организма. Въпреки това в някои експерименти степента на оцеляване остава висока.
„Показахме, че екстремофилът D. radiodurans има изключително висока преживяемост и жизнеспособност след излагане на налягане до 3 гигапаскала“, пишат авторите. „С увеличаването на налягането организмът показва признаци на нарастващ биологичен стрес.“
„Нашите резултати показват, че микроорганизмите могат да преживяват много по-екстремни условия, отколкото се смяташе досега, включително такива, които могат да доведат до изхвърляне на материал, способен да пътува между планетите“, допълват учените.
„Животът може действително да преживее изхвърляне от една планета и да се придвижи до друга“, казва старшият автор К. Т. Рамеш – инженер, който изследва как материалите се държат при екстремни условия. „Това е наистина голяма новина, която променя начина, по който мислим за това как възниква животът и как е започнал животът на Земята.“
Изследователите също така анализирали пробите след ударите, за да наблюдават клетъчните увреждания. Те използвали трансмисионна електронна микроскопия (TEM), за да сравнят контролна проба без удар с проби, подложени на налягане от 1,4 и 2,4 гигапаскала. Открити били „структурни и морфологични промени“, причинени от тези краткотрайни екстремни налягания.
Основният резултат обаче е, че D. radiodurans изглежда може да издържи изключително високи – макар и краткотрайни – налягания с минимални последствия.
„Очаквахме да е мъртъв още при първото ниво на налягане“, казва Джао в прессъобщение. „Започнахме да го ускоряваме все повече и повече. Продължавахме да се опитваме да го убием, но беше наистина трудно.“
Всъщност лабораторното оборудване се повредило от налягането, преди всички микроорганизми D. radiodurans да загинат.
Ударите върху Марс могат да подложат проби на налягане до около 5 гигапаскала, а понякога и повече. Въпреки това фактът, че D. radiodurans е оцелял при 3 гигапаскала, е добра новина за привържениците на теорията за панспермията.
„Показахме, че е възможно животът да оцелее при мащабен удар и изхвърляне“, казва Джао. „Това означава, че животът потенциално може да се придвижва между планетите. Може би сме марсианци!“
Но резултатите имат значение не само за панспермията. Способността на D. radiodurans да преживява екстремни налягания означава, че съществува риск микроорганизми неволно да бъдат пренесени от Земята до Марс или други места с нашите ровъри или спускаеми апарати.
„Може би трябва да бъдем много внимателни кои планети посещаваме“, казва Рамеш.
„Тези открития имат важни последици за разбирането ни за крайните граници на живота, за планетарната защита, за проектирането на космически мисии и за възможността животът да се разпространява из планетарни системи“, заключават авторите.
