Жизнь после удара: Бактерии, выживающие в космосе, и теория панспермии

Представьте себе: где-то далеко в космосе сталкиваются миры. Огромный астероид врезается в поверхность Марса, поднимая в воздух тонны пыли и обломков. Среди этих безжизненных, на первый взгляд, камней, скрывается нечто удивительное — жизнь, готовая отправиться в самое долгое и опасное путешествие на свете. Звучит как фантастика? Как показало новое исследование, это вполне реальная научная гипотеза, которая переворачивает наше представление о происхождении жизни на Земле.

Космическое путешествие автостопом

Идея о том, что живые организмы могут перемещаться между планетами на обломках астероидов, называется гипотезой литопанспермии. До сих пор она вызывала много споров: сможет ли хоть что-то живое выдержать чудовищное давление при взрыве, космический холод и вакуум, а затем еще и удар при приземлении?

Недавний эксперимент, проведенный командой Университета Джонса Хопкинса и опубликованный в журнале PNAS Nexus, дал ошеломляющий ответ: да, сможет. Ученые не просто смоделировали условия космической катастрофы, они нашли настоящего «космического терминатора» в мире микробов.

В поисках супергероя

Для эксперимента нужен был не простой микроб, а организм с характером супергероя. И он нашелся. Знакомьтесь: Deinococcus radiodurans — бактерия, которую часто называют «самой выносливой бактерией на Земле». Она обитает в высокогорных пустынях Чили, местах настолько сухих и негостеприимных, что их часто сравнивают с марсианскими ландшафтами. Эта крошечная форма жизни обладает уникальной способностью выживать там, где другие погибают: под воздействием экстремального холода, радиации и засухи. Ее секрет — прочная внешняя оболочка и невероятная система «ремонта» собственной ДНК.

Как убить бактерию? У них не получилось

Команда под руководством КТ Рамеша и Лили Чжао решила проверить, насколько прочен этот «орешек». Они создали установку, имитирующую удар астероида о Марс. Микробы были зажаты между металлическими пластинами, по которым ударял снаряд, разогнанный до скорости 500 км/ч. Давление, которое испытывали бактерии, достигало колоссальных 3 гигапаскалей.

Чтобы понять масштаб: на дне Марианской впадины давление составляет всего 0,1 гигапаскаля. То есть условия эксперимента были в 30 раз экстремальнее, чем в самой глубокой точке океана.

Ученые ожидали, что микробы погибнут сразу. Они ошибались.

«Мы начали стрелять все быстрее и быстрее, пытаясь, наконец, уничтожить его, — признается Лили Чжао. — Но это оказалось невероятно сложно». При давлении в 1,4 гигапаскаля выживаемость была почти стопроцентной. Даже при 2,4 гигапаскаля более половины бактерий оставались в живых. Эксперимент закончился только тогда, когда сломалось само оборудование — стальная конструкция не выдержала, а бактерии — да.

Мы все немного марсиане?

Это открытие имеет огромное значение. Оно доказывает, что жизнь способна пережить ключевой этап гипотезы панспермии — выброс с родной планеты. Если микроорганизмы могут выдержать такое давление, то теоретически они могут дрейфовать в космосе тысячи лет, чтобы однажды упасть на другую планету, например, на Землю.

«Мы показали, что жизнь потенциально может перемещаться между планетами, — говорит Чжао. — Может быть, мы все немножко марсиане!»

Конечно, это не значит, что мы все прибыли с Красной планеты вчера. Но это значит, что обмен жизнью между мирами — не просто фантазия, а вполне вероятный геологический и биологический процесс, который мог идти миллиарды лет.

Новые правила космического карантина

У этого исследования есть и вполне практическое, прикладное значение. Если жизнь так живуча, значит, наши космические аппараты могут непреднамеренно занести земные бактерии на другие миры (прямое загрязнение) или, наоборот, привезти что-то обратно.

Особое внимание ученые обращают на спутник Марса — Фобос. Он находится так близко к планете, что обломки после удара астероида долетают до него очень быстро и с гораздо меньшим повреждающим воздействием, чем при путешествии к Земле. Сейчас на Фобос не распространяются строгие протоколы планетарной защиты, как на сам Марс. Но если туда может легко попасть марсианский материал с потенциальной жизнью, возможно, нам стоит пересмотреть политику безопасности, прежде чем отправлять туда свои миссии.

«Нам нужно быть предельно осторожными с выбором планет для посещения», — резюмирует КТ Рамеш.

Впереди ученых ждут новые вопросы: смогут ли грибы или другие организмы повторить подвиг Deinococcus radiodurans? И что происходит с бактериями после многократных ударов — становятся ли они сильнее? Одно можно сказать точно: границы жизни в космосе оказались гораздо шире, чем мы могли себе представить.