Стратосферная жизнь дает понимание возможности жизни в других мирах

Наличие микробной жизни в стратосфере Земли не только открывает новую арену для изучения экстремофилов, но и увеличивает диапазон возможных условий, в которых мы можем найти жизнь на других планетах. Это заключение нового исследования, в котором обобщается то, что мы знаем о стратосферной жизни.

Стратосфера — это атмосферная зона, которая находится прямо над динамической тропосферой, где мы живем, но в основном все покрыто тайной, когда речь идет о жизни, которая существует там.

Вы, возможно, не осознаете этого, когда вы смотрите в окно самолета (мы пролетаем через самые низкие уровни стратосферы, когда мы путешествуем на 12 000 метров), но там есть все виды микроорганизмов, по словам профессора Шиладитья ДасСармы, который является микробиологом в Медицинской школе Университета Мэриленда, и соавтором нового исследования, которое опубликовано в журнале Current Opinion in Microbiology.

«Как правило, люди не думают о том, что микробы находятся в воздухе», — рассказывает он журналу «Астробиология». «Но в микробиологии есть поговорка: все есть повсюду».

Однако в настоящее время «очень мало исследований», которые рассматривают атмосферный биом. Отчасти проблема заключается в том, что имеется низкая плотность клеток в большом объеме воздуха. Но когда вы смотрите на нее глобально, цифры значительны: 1021 — текущая оценка количества клеток, ежегодно поднимаемых в атмосферу.

Тем не менее, занимаемое пространство обширно: «Когда вы говорите о всей атмосфере планеты, как вы это делаете?» — спрашивает Прия ДасСарма, научный сотрудник из Университета штата Мэриленд и ведущий автор исследования. Она предполагает, что это должно быть мероприятие с большим сроком, что в конечном итоге приведет к тому, что она называет «Атласом стратосферных микробов».

  Астрономы обнаружили сверхскопление галактик в ранней Вселенной

«Подобная программа была бы невероятно продуктивной, интересной и полезной», — говорит она не только из-за того, что она могла бы рассказать нам о жизни на Земле, но и о том, как клетки могут выжить и даже адаптироваться к жизни на других планетах. Это имеет значение, когда дело доходит до планетарной защиты (не подвергая другие планеты воздействию земных микробов), и к астробиологии в более общем плане.

«Когда мы измеряем реакцию земной жизни в экстремальных условиях на Земле, мы можем больше узнать о пригодности для жизни в Солнечной системе и где стоит улучшить поиск жизни в других местах», — говорит доктор Дэвид Дж. Смит, старший микробиолог в космосе Отделение биологических наук в Исследовательском центре НАСА.

Условия в стратосфере являются жесткими — это сухая, холодная, гипобарическая (с низким давлением), среда с ультрафиолетовым излучением, поэтому она служит подходящим аналогом жизни в других мирах с аналогичными условиями.

«Температура, УФ и сухость похожи на Марс», — говорит Шиладитья ДасСарма. Тем не менее, жизнь сохраняется в стратосфере. Бактерии и грибы обычно погибают в такой среде, но те, кто выживают, делают это с помощью нескольких стратегий. Например, формирование спор является проверенным методом защиты генетического материала.

Однако даже неспорообразующие экстремофилы имеют механизмы для защиты. «Существует множество механизмов стресс-выживания, — говорит Шиладитья ДасСарма. «У экстремофилов имеются механизмы восстановления повреждений ДНК. У других есть дополнительные, более спокойные методы — такие как крайние галофилы, которые могут выжить в условиях очень низкого содержания воды, потому что их белки предназначены для удерживания крайне небольшого количестве воды».

  Экзопланеты с мировым океаном могут быть пригодными для возникновения жизни

Заражение других миров

Если жизнь может выжить в условиях стратосферы, возможно, жизнь может выжить и в космосе. Когда дело доходит до микробов, путешествующих на межпланетных космических аппаратах, будет важно знать, какие из этих бактерий, архей или грибов может выжить, так как мы знаем из исследований стратосферы, что холодные температуры, УФ-излучения и другие факторы не убивают абсолютно все клетки.

В настоящее время космические агентства, имеют мандат не подвергать другие планеты воздействию микрофауны Земли, поэтому принимаются все меры предосторожности перед запуском посадочных аппаратов.

В большинстве случаев маловероятно, что бактерии останутся в живых после того, как космический корабль был подвергнут воздействию космических лучей. Однако по опыту мы знаем, какими выносливыми могут быть инвазивные виды на Земле — есть причина, по которой жизнь «повсюду» на Земле.

«Мы знаем, что Марс — пыльная планета, а космический корабль, покрытый пылью, может скрыть некоторых микробных автостопщиков», — говорят ученые. «Кроме того, часть бионагрузки (количество микробов, выживших на космических аппаратах) встроена глубоко в аппаратуру космического корабля, где они защищены от излучения, что существенно снижает или полностью устраняет эффекты УФ». При минимальной защите микробы могут использовать те же стратегии, которые позволяют им выживать в стратосфере — например, восстановление ДНК УФ-повреждений или хранение воды — для того, чтобы оставаться живыми вдали от Земли».

  Первое подтвержденное изображение новорожденной планеты

Важно иметь в виду, что выживание не обязательно означает процветание. Просто потому, что организм делает это, скажем, на Марсе, не означает, что он будет жизнеспособен и будет воспроизводится. Вот почему знание о экстремофилах, особенно в стратосфере Земли, является важным.

В какой-то момент мы, возможно, хотим, чтобы некоторые из этих микроорганизмов процветали, потому что хорошие бактерии будут важными партнерами для нас, когда мы создадим человеческие колонии. «Если мы хотим отправиться на Марс и поселиться на нем, мы захотим принести с собой все микробы и макросы (то есть более крупные формы жизни), которые нам нужны, чтобы выжить там», — говорит Прия ДасСарма. «Но мы не хотим приносить что-либо, что загрязняет или разрушает окружающую среду, в которой мы собираемся жить».

Знание того, как и почему микроорганизмы сохраняются в стратосфере, будет важно, когда речь заходит о защите планет, которые мы исследуем в краткосрочной перспективе. Между тем, глядя дальше в будущее, эти экстремальные формы жизни могут в конечном итоге помочь нам выжить в других мирах, когда люди начнут свою экспансию в Галактику.

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.