Если бактерии выживают в Атакаме — они могут выжить на Марсе

Выносливое сообщество бактерий живет в Чилийской пустыне Атакама — одном из самых сухих и наиболее непригодных мест для жизни на Земле — она может выжить десятилетие без воды, подтверждают новые исследования.

Работа должна положить конец сомнениям многих, что предыдущие свидетельства микроскопической жизни в этом отдаленном регионе происходили от переходных микробов. И поскольку почвы в этом месте очень напоминают почвы на Марсе, эти жители пустыни могут дать надежду тем, кто ищет жизнь на аналогичной враждебной поверхности Красной планеты.

Исследование «дает обоснование того, что эти организмы действительно живут там», — говорит Джулия Нейлсон, микробиолог из Университета Аризоны в Тусоне. Пустыня Атакама может быть непригодной для нас, но для этих организмов «это их экосистема», — говорит она.

Пустыня Атакама простирается в 1000 километров от тихоокеанского побережья Чили, а количество осадков может достигать 8 миллиметров в год. Там так мало осадков, что очень мало выветривания, поэтому со временем поверхность создала хрупкий слой солей, что еще больше препятствует жизни.

«Вы можете проехать 100 километров и не увидеть ничего подобного травинке», — говорит Нейлсон. Хотя она и другие нашли там некоторые бактерии, многие биологи утверждают, что эти микробы не являются полноправными жителями, а переместились туда, где они умирают медленной смертью.

Но это не остановило Дирка Шульце-Макуча, астробиолога из Берлинского технического университета. «Мне нравится ходить в места, где нет жизни», — говорит он. «Мы решили бросить все новые [аналитические] подходы на все — грибы, бактерии, вирусы».

Он и его команда собрали образцы из восьми мест в Атакаме — от побережья до самых сухих мест. Они упорядочили все копии гена, который, как известно, отличал микробные виды, чтобы определить, что было в этих образцах и даже восстановили некоторые полные геномы. Исследователи также провели тест, чтобы определить долю ДНК, которая поступает из интактных живых клеток. Наконец, они оценили количество клеточной активности; аденозинтрифосфата (АТФ), молекулу активирующую эту активность; и побочных продуктов, в том числе жирных кислот и блоков белка, которые были результатом этой деятельности, чтобы найти дополнительные доказательства жизни.

В прибрежных образцах содержалось наибольшее количество и разнообразие микробов, но в 2015 году были признаки жизни даже в самых сухих местах, и Шульце-Макуч и его коллеги сообщают сегодня в Трудах Национальной академии наук. «После события, связанного с осадками, есть поток активности, и [клетки] реплицируются», — говорит Нейлсон.

В целом, побережье оказалось самым гостеприимным как в дождливые, так и в сухие годы: в целом, количество АТФ было в 1000 раз больше, чем во внутренних участках, и количество продуктов распада следовало аналогичной тенденции, сообщают команды. В геномах также показано, что по крайней мере несколько бактерий воспроизводятся в прибрежных районах и, возможно, в других местах.

За последующие 2 года, которые были в основном сухими, эти количества снижались повсюду, особенно в более сухих местах. К 2017 году признаки жизни практически исчезли в большинстве мест, причем интактная ДНК была более чем в 100 000 раз менее распространенной в самом сухом месте. Но некоторые бактерии продолжали процветать на 25 сантиметров ниже земли, отмечает Шульце-Макуч.

В своем исследовании ученые только идентифицировали бактерии, ДНК которых напоминала ДНК уже содержащаяся в базах данных микробов. И то, что они нашли в Атакаме, было знакомо до некоторой степени. В течение влажного года бактерии вдоль прибрежного региона напоминали микробное сообщество, типичное для песчаных почв. ДНК из более сухих областей принадлежала главным образом бактериям, находящимся в очень сухих пустынях. Они, вероятно, выживают как споры или как клетки, которые почти не функционируют.

То, что эти организмы могут быть бездействующими, дает Нейлсону и Шульце-Макучу надежду, что некоторые из них делают то же самое на Марсе. Таким образом, по его словам, пустыня Атакама «может служить рабочей моделью Марса».