Ученые определились с первым кандидатом, который будет высажен на Красной планете

Представьте организм, способный выдержать космический вакуум, смертельную радиацию и температурные адские качели от -70 °C до +50 °C. Ученые десятилетиями искали «первопроходца» для терраформирования Марса, отвергая бактерии, водоросли и даже тихоходок. Но ответ скрывался под ногами — в арктических пустынях и раскаленных камнях вулканов.

Симбионт, спокойно переживший пять глобальных вымираний на Земле и 533 дня в открытом космосе на МКС. Это не животное и не растение, а простой, но очень живучий… лишайник.

Марс в Польше

Лишайники — это не просто накипь на камнях. Это уникальные организмы-симбионты, где гриб и водоросли (или цианобактерии) работают в тандеме. Гриб создает «дом», защищая водоросли от высыхания, а те, в свою очередь, кормят его сахарами через фотосинтез. Вместе они захватывают территории, недоступные другим: скалы, пустыни, крыши и даже ржавые трубы. Но как они поведут себя в условиях Марса, где давление в 1000 раз ниже земного, а атмосфера на 95% состоит из углекислого газа?

Группа биологов из Ягеллонского университета и Польской академии наук решила это выяснить. Они выбрали два вида лишайников: Diploschistes muscorum (похожий на бледную корку с выпуклостями) и Cetraria aculeata (темный, ветвистый, напоминающий миниатюрные водоросли). Образцы поместили в специальную камеру, где воссоздали марсианские условия.

Давление снизили до 5–7 миллибар (для сравнения: на Земле это около 1000 миллибар на уровне моря). Атмосферу заполнили углекислым газом, имитируя состав марсианского воздуха. Температуру меняли от +18 °C днем до леденящих -26 °C ночью — как в марсианских условиях. Радиацию — доза в 50 грей (эквивалент годового облучения Марса от солнечных вспышек).

Кая Скубала, руководитель исследования, сказала, что ее команда была изрядно удивлена. Понять ученых можно, ведь они впервые увидели, что грибковая часть лишайника сохраняет метаболическую активность в условиях, близких к марсианским. Польские биологи наблюдали, как лишайники реагируют на экстремальные перепады, и обнаружили удивительную деталь: даже в вакууме и холоде их клетки продолжали медленно «дышать».

Один выжил, другой нет

После пяти часов в марсианском аду только Diploschistes muscorum показал признаки жизни. Секрет его выносливости оказался в толстой коре, пронизанной кристаллами оксалата кальция. Эти кристаллы, похожие на крошечные щиты, поглощали часть радиации.

Хотя кальций — не самый тяжелый элемент (а значит, не самый эффективный против рентгена), плотный слой кристаллов на поверхности работал как броня. Ученые предполагают: когда рентгеновские лучи сталкиваются с кальцием, их энергия частично рассеивается, защищая внутренние структуры лишайника.

А вот Cetraria aculeata, несмотря на свой темный пигмент меланин, не выдержал. Меланин известен как «природный солнцезащитный крем» — он блокирует ультрафиолет на Земле. Но против ионизирующего излучения (которое буквально разрывает молекулы) он оказался бесполезен.

У этого лишайника повредились клеточные мембраны, нарушилась работа ферментов, а внутри накопилась токсичная перекись водорода. Ученые сделали вывод: ключевым фактором выживания стали именно кристаллы оксалата кальция, которых у Cetraria aculeata нет.

«Это показывает, что устойчивость к радиации зависит от комбинации факторов. Даже организмы, приспособленные к арктическим пустыням Земли, могут не пережить марсианские условия», — Скубала.

Стоит ли игра свеч?

Лишайники — не просто научный феномен. Их способность «воскресать» после контакта с водой (так же делают знаменитые тихоходки) делает их идеальными кандидатами для терраформирования Марса.

Ученые говорят: если доставить их на Красную планету, то они при наличии воды начнут медленно создавать почву, выделяя кислоты, разрушающие камни. Правда, некоторые исследователи утверждают, что это не совсем этично — заселять Марс земными организмами. А может, и небезопасно для нас самих же.

История знает массу случаев, когда инвазивные виды (например, кролики в Австралии) уничтожали местные экосистемы. А что, если лишайники нарушат хрупкий баланс на Марсе, который наука пока даже не смогла понять?

Кроме того, следует обязательно отметить: лабораторная симуляция — это всего-навсего упрощенная модель. А настоящий Марс — это и пылевые бури, и низкая гравитация (всего 38% от земной), и космическая радиация, которая буквально сжигает поверхность Красной планеты.

«Наше исследование — это первый робкий шаг. И мы не учитывали долгосрочное воздействие радиации или влияние марсианской пыли на метаболизм лишайников», — признается Скубала.

Так стоит ли рисковать? Пока ответа нет. Но эксперимент доказал: даже в условиях, где, казалось бы, невозможна жизнь, земные организмы могут найти лазейку. Возможно, лишайники — это ключ к тому, чтобы сделать Марс чуть более «домашним». Или, наоборот, их внедрение станет новой ошибкой человечества.

Источник: Вслух