Марсианская гонка. Кто уже колонизировал Красную планету

МОСКВА, 30 янв — РИА Новости, Альфия Еникеева. В 1971 году поверхности Красной планеты достиг первый космический аппарат — советский "Марс-2". С тех пор туда доставили еще 13 марсоходов и автоматических станций. Последним примарсился американский InSight — в ноябре 2018-го. Пока ни одна из этих машин никаких форм жизни не обнаружила. Одни исследователи считают, что Марс в принципе необитаем, другие — что живые организмы надо искать в грунте под поверхностью. Весьма вероятно, что жизнь на Марс завезли с Земли.

Уже обитаем

"Если меня журналисты спрашивают, есть ли жизнь на Марсе, я отвечаю: уже есть. Невозможно стерилизовать космические аппараты абсолютно. Высшая степень стерилизации, насколько я знаю, достигает нескольких сотен микроорганизмов на квадратный метр. Понятно, что они есть и оказались очень живучими. Жизнь невероятно трудно создать, но так же трудно уничтожить", — заявил научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов, выступая на заседании президиума Российской академии наук в середине января этого года.

Слова астрофизика подтверждаются международными исследованиями. В 2014 году группа микробиологов изучила мазки, взятые с теплового экрана и бортовых приборов марсохода Curiosity сразу после процедуры его дезинфекции. Оказалось, что 65 видов бактерий пережили эту стерилизацию, а значит, отправились в космос на исследовательском аппарате.

Неизвестно, достигли ли микроорганизмы Красной планеты вместе с Curiosity в августе 2012 года, но, судя по их способности выживать в самых неблагоприятных условиях, вероятность очень высока. В экспериментах эти бактерии (а среди них преобладают представители рода Bacillus) успешно переносили ультрафиолетовое бактерицидное излучение, высушивание, холод и экстремальные уровни кислотности. Причем значительная часть выживала не благодаря крепкой оболочке, а из-за того, что вовремя адаптировалась к новым условиям, изменив метаболизм.

© NASA / JPL-Caltech/MSSS

Селфи марсохода Curiosity. 15 января 2019 года

Одним безжизненный, другим гостеприимный

Если предположить, что земные микроорганизмы все-таки добрались до Марса — а это вполне реальный сценарий, учитывая, что в открытом космосе выживают тихоходки, лишайники, многие виды бактерий и археи, — то там их ждут не самые комфортные условия. Средняя температура менее 55 градусов мороза по Цельсию, осадков, как и жидкой воды, нет, атмосферное давление в 160 раз ниже земного, а в грунте — опасные перхлораты: яды, убивающие все живое. Именно они считаются одним из аргументов в пользу того, что Марс необитаем.

Однако в 2005 году ученые из Калифорнийского университета выяснили, что некоторые виды земных бактерий питаются перхлоратом. В 2011-м международная группа ученых обнаружила под поверхностью чилийской пустыни Атакама перхлоратную среду, а в ней — целые сообщества бактерий и архей.

Что касается убийственного марсианского уровня ультрафиолета, то и с ним некоторые земные микроорганизмы умеют справляться. В 2012 году немецкие ученые поставили эксперимент: лишайники Xanthoria elegans, собранные в Альпах на высоте 3500 метров, поместили в условия, близкие к марсианским. Исследователи воспроизвели температуру, состав атмосферы, грунт, давление и солнечное излучение. Лишайники не только продержались в таких условиях 34 дня, но и продолжали фотосинтезировать. От гибельного воздействия ультрафиолета их защищали особые пигменты, поглощавшие вредное излучение.

Потенциальные марсиане

На роль потенциальных колонизаторов Марса могут претендовать и бактерии-экстремофилы (Carnobacterium), обнаруженные российскими учеными в сорокаметровых скважинах на полуострове Таймыр. В экспериментах, поставленных отечественными исследователями вместе с американскими коллегами, эти микробы выживали при очень низких температурах и давлении, которое в 144 раза было ниже привычного земного. В таких суровых условиях бактерии продолжали расти и размножаться, хотя и очень медленно.

Более того, один из штаммов — WN 1359 — чувствовал себя намного лучше в условиях, приближенных к марсианским, чем при земных значениях температур, давлении и уровнях кислорода.

В похожих опытах американских астробиологов комфортно себя чувствовали другие организмы — метаногены. Эти археи могут жить в бескислородных условиях и в качестве побочного продукта метаболизма образуют метан.

Ученые несколько раз замораживали археи видов Methanothermobacter wolfeii, Methanobacterium formicicum, Methanosarcina barkeri, Methanococcus maripaludis, а потом давали им оттаивать. Так исследователи имитировали характерный для Красной планеты суточный перепад температур. Кроме того, организмы помещались под давление в 160 раз ниже земного. В таких условиях метаногены продолжали питаться, расти и размножаться. По мнению авторов работы, их эксперимент указывает на то, что археи вполне способны выжить под марсианским грунтом, тем более что в атмосфере планеты есть метан.

Метан указующий

Впервые метан на Марсе обнаружили в 1969 году с борта зонда "Маринер-7", но тогда это открытие посчитали ложным срабатыванием. Повторно марсианский метан открыла в 2003 году группа астрономов под руководством Владимира Краснопольского с помощью телескопа CFHT, установленного на Гавайских островах. В 2013-м наличие этого газа в атмосфере планеты подтвердил марсоход Curiosity.

Метан считается одним из биомаркеров, указывающих на присутствие жизни на планете. На Земле почти все запасы этого газа в атмосфере носят биологическое происхождение — его вырабатывают анаэробные метаногены, живущие в заболоченных местах, а также в кишечнике млекопитающих. Этот газ может выделяться и при извержении вулканов или разложении остатков растений.

Сегодня часть исследователей выступает за небиологическое происхождение марсианского метана. Хотя действующие вулканы на Красной планете пока не обнаружены, источником метана могут быть газовые клатраты — особые соединения с включенными в них молекулами метана, спрятанными под поверхностью планеты.

Некоторые ученые склоняются к тому, что метан может быть результатом активности живых организмов — либо местных, марсианских, либо привезенных с Земли. В пользу первого предположения говорят обнаруженные в прошлом году объекты, напоминающие цианобактериальные маты на Земле. В пользу второго — живучесть земных микробов и то, что при отправке первых аппаратов на Марс в 70-х годах прошлого века не придавали большого значения их тщательной стерилизации.

Руководитель лаборатории активной диагностики отдела физики планет и малых тел солнечной плазмы ИКИ РАН Георгий Манагадзе в разговоре с РИА Новости пояснил, что не исключает возможности занесения на Марс земных форм жизни.

"Почему бы и нет? Наши микробы вполне уже могут быть там. И в дальнейшем это сильно осложнит исследование соседней планеты. Ведь если на Марсе была своя форма жизни — а я все-таки верю, что эта планета обитаема, — то нам будет трудно отличить ее от земной, потому что отношения биогенных элементов у них должны быть одни и те же", — уточнил исследователь.