Ученым удалось вырастить микробную жизнь на марсианском камне

Камень с Марса — редкий гость на Земле. Пока что единственные образцы, которые у нас есть, — это куски метеорита, оторванные от красной планеты и упавшие на Землю.

Небольшой кусочек этого бесценного материала только что нашел интересное применение: ученые измельчили небольшой кусочек марсианского метеорита «Черная красавица» и использовали его для выращивания экстремофильных микробов.

Это не только демонстрирует, что жизнь действительно может существовать в реальных марсианских условиях, но и дает астробиологам новые биосигнатуры, которые они могут использовать для поиска признаков древней жизни в коре Марса.

«Черная красавица — одно из самых редких веществ на Земле, это уникальная марсианская брекчия, образованная различными частями марсианской коры (возраст некоторых из которых составляет 4,42 ± 0,07 миллиарда лет) и выброшенная миллионы лет назад с поверхности Марса»,- сказала астробиолог Татьяна Милоевич из Венского университета в Австрии.

«Нам пришлось выбрать довольно смелый подход — раздробить несколько граммов драгоценного марсианского камня, чтобы воссоздать возможный вид самой ранней и простейшей формы жизни Марса».

Если на Марсе существовала древняя жизнь, она, скорее всего, напоминала экстремофила. Это организмы, которые живут в условиях, которые мы когда-то считали слишком враждебными, чтобы поддерживать жизнь, например сверхсоленые озера в Антарктиде, или вулканические геотермальные источники, или глубины под морским дном.

Мы вполне уверены, что на древнем Марсе миллиарды лет назад атмосфера была плотной и богатой углекислым газом. У нас есть образцы горных пород, которые составляли марсианскую кору, когда планета была еще младенцем.

Здесь, на Земле, организмы, которые могут связывать углекислый газ и преобразовывать неорганические соединения (например, минералы) в энергию, известны как хемолитотрофы, так что это то, что группа исследователей рассматривала как вид организмов, которые могли бы жить на Марсе.

«Можно предположить, что формы жизни, похожие на хемолитотрофов, существовали там в первые годы существования красной планеты», — сказала Милоевич.

В качестве микроба они выбрали Metallosphaera sedula, термоацидофильный архей, обитающий в горячих кислых вулканических источниках. Его поместили на марсианский минерал в биореактор, который тщательно нагревали и насыщали воздухом и углекислым газом. Команда использовала микроскопию, чтобы наблюдать за ростом клеток.

Они действительно росли — и основная масса марсианской породы, позволила ученым наблюдать, как микроб использовал и преобразовывал материал, чтобы строить клетки, оставляя после себя биоминеральные отложения. Они использовали сканирующую просвечивающую электронную микроскопию, чтобы изучить эти отложения до атомного масштаба.

«Выросший на материале марсианской коры, микроб образовал прочную минеральную капсулу, состоящую из комплексных фосфатов железа, марганца и алюминия», — сказала Милоевич.

«Помимо массивной инкрустации клеточной поверхности, мы наблюдали внутриклеточное образование кристаллических отложений очень сложной природы (оксиды Fe, Mn, смешанные силикаты Mn). Это отличительные уникальные особенности роста на марсианской породе, которую мы не наблюдали ранее при культивировании этого микроба на земных минеральных источниках и каменном хондритовом метеорите».

Это может дать бесценные данные для поиска древней жизни на Марсе. Марсоход Perseverance, который на прошлой неделе прибыл на красную планету, будет искать именно такие биознаки. Теперь, когда астробиологи знают, как выглядят кристаллические отложения M. sedula, им может быть легче идентифицировать потенциально похожие вещи в образцах Perseverance.

Исследование также подчеркивает, насколько важно использовать настоящие марсианские образцы для проведения таких исследований. Часть миссии Perseverance — собрать образцы марсианской породы, которые будут возвращены на Землю, в течение следующего десятилетия.

«Астробиологические исследования «Черной красавицы» и других подобных метеоритов могут предоставить бесценные знания для анализа возвращенных образцов с Марса, чтобы оценить их потенциальную биогенность», — сказала Милоевич.

Исследование опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.

Источники: Фото: Клетки M. sedula, выращенные на марсианском метеорите. (Milojevic et al., Communications Earth & Environment, 2021)