Изпитана микробна издръжливост във "марсианска" вода

издръжливост

Потоци, възникващи през топлия сезон на Марс

NASA/JPL-Caltech/Унив. на Аризона

Астробиолозите от Университета в Единбург стигнаха до заключението, че образуването на биофилми може да помогне на бактериите да оцелеят в условията на Марс. Освен това се оказа, че изсушените биофилми са много по-устойчиви от влажните. Това се съобщава в работа, публикувана на сървъра за предпечат biorXiv.org.

Биофилмът е общност от микроорганизми, които са прикрепени един към друг и са потопени в вещество, което отделят - слуз. В сравнение с единични микроби, биофилмът е много по-устойчив на външни заплахи като недостиг на вода и ниско рН, което до голяма степен се дължи на бързия обмен на информация между жителите на общността. На Земята биофилмите са широко разпространени (например плаката също е биофилм) и са добре проучени, но учените все още знаят много малко за това как ще се държат такива общности в екстремните условия на космоса и други планети.

Изследователите са поставили колонии от бактерии Sphingomonas desiccabilis, както и единични организми в седем разтвора, които имитират възможния химичен състав на водата на древен и съвременен Марс. Някои от тези разтвори са алкални карбонатно-хлоридни течности, които някога са могли да влязат в контакт с метеорита Nakhla, други съдържат магнезиев хлорид и сулфат, а едното решение е богато на магнезиеви перхлорати, открити преди това в почвата на Марс от спускаемия апарат Феникс.

Астробиолозите наблюдавали бактериите в продължение на пет часа. Както се очаква, микробите процъфтяват в разтвори с ниска йонна сила, висока водна активност и неутрално рН. Когато организмите се оказват в кисела среда, съдържаща 70 пъти повече сол от „най-слабото“ решение, те умират. Изследователите обаче забелязват, че биофилмите, изсушени преди потапяне в течност, могат да оцелеят за много по-дълъг период от овлажнени колонии и отделни микроорганизми. Така в един от разтворите сухият биофилм запазва жизнеспособността си за 240 минути, влажният за 30 минути и единичните бактерии „издържат“ само 10 минути. Освен това, след като колониите, почти лишени от вода, бяха поставени в разтвора, те започнаха да растат - вероятно, за да създадат бариера между себе си и околната среда.

Изследването показва, че биофилмите вероятно могат да се адаптират по някакъв начин към екстремните условия на Червената планета. Астробиолозите обаче не са изследвали дългосрочните ефекти на микробните колонии във физиологични разтвори, нито са разглеждали други характеристики на планетата, като ниско налягане и силно облъчване. Работата на учените обаче им позволява да определят какво точно си струва да се търси на Марс, а също така предупреждава бъдещи мисии, като им показва, че земните биофилми, ако случайно се качат на космически кораб и оцелеят в пътуването, вероятно могат да съществуват известно време в специални региони "на планетата (като повтарящи се склонови линии). Това може да компрометира чистотата на изследванията на Марс.

Учените наскоро откриха, че биофилмите могат да привлекат нови бактерии в общността, като им изпращат специални електрически сигнали. Освен това организмите от други видове могат да отговорят на „повикването“, което показва възможността за междувидова дистанционна комуникация между микробите. През 2015 г. изследователите установиха, че археите и бактериите в общностите, отговорни за окисляването на метана и намаляването на сулфатите в дънните води, са свързани с тънки нишки, чрез които те прехвърлят електрони един към друг.