В фильмах жанра «фэнтези» на Землю довольно часто нападают захватчики, прибывшие на нашу планету с Марса. В настоящее время учёные больше обеспокоены «колонизаторами» Красной планеты, представленными земными микроорганизмами. Недавно в популярном научном издании были опубликованы три статьи, посвящённые исследованиям и оценкам рисков межпланетного обмена организмами. В основу исследований были положены результаты экспериментов, проводившихся на борту Международной космической станции. Все три публикации: «Survival of Rock-Colonizing Organisms After 1.5 Years in Outer Space» («Выживание организмов, колонизировавших горные породы, спустя 1,5 года пребывания в космическом пространстве); «Resistance of Bacterial Endospores to Outer Space for Planetary Protection Purposes» («Сопротивление бактериальных эндоспор в космическом пространстве для целей планетарной защиты»); «Survival of Bacillus Pumilus Spores for a Prolonged Period of Time in Real Space Conditions» («Выживание спор Bacillus Pumilus в течении длительного периода времени в реальных космических условиях») были представлены в журнале «Astrobiology Journal».
У микроорганизмов, попадающих на космические корабли, есть огромнейший потенциал в плане «колонизации» прочих небесных тел, что затрудняет поиски ответа на вопрос, существовала ли какая-либо форма жизни на планете, либо была привезена туда астронавтами во время предыдущих миссий? Именно поэтому крайне важно знать, какие именно типы микроорганизмов с Земли способны выжить на космическом корабле или вездеходе.
В настоящее время космические корабли, приземляющиеся на Марс или прочие планеты, где теоретически могла бы существовать жизнь, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к максимально допустимому уровню микробной жизни, то есть к бионагрузке. Такие допустимые уровни были основаны на исследованиях, посвящённых тому, какие типы земных микроорганизмов способны выжить в экстремальных условиях, сопряжённых с космическим полётом.
По словам Kasthuri J. Venkateswaran, исследователя команды Biotechnology and Planetary Protection Group из Лаборатории реактивного движения NASA, который является соавтором всех трёх статей, сокращение количества земных микроорганизмов на космических кораблях до минимально допустимого уровня — это своего рода гарантия того, что формы жизни не смогут выжить в экстремальных космических условиях. Над этим утверждением можно поспорить, к тому же недавнее исследование показало, что некоторые микроорганизмы более выносливы, нежели ожидалось, а некоторые могут использовать различные защитные механизмы, дабы благополучно пережить межпланетный полёт.
Спорообразующие бактерии представляют особый интерес для учёных, потому что споры могут выдерживать даже процедуру стерилизации, тем самым лучше остальных адаптироваться к условиям космического пространства и планетарных поверхностей. В частности, споры Bacillus pumilus SAFR-032 продемонстрировали особенно высокую устойчивость к методам «очистки» космических кораблей, предусматривающим облучение ультрафиолетом и обработку перекисью. Когда исследователи поместили этот выносливый микроорганизм в условия, максимально приближенные к марсианским, организм погиб спустя лишь 30 минут, при том, что другие не выдерживают и 30-ти секунд. В рамках одного из недавних экспериментов споры Bacillus pumilus SAFR-032 были помещены на 18 месяцев в экспериментальную установку European Technology Exposure Facility (EuTEF), смонтированную за пределами космической станции.
По словам Venkateswaran, после тестирования в условиях, максимально приближенных к условиям на Марсе, всем хотелось узнать, что именно будет происходить со спорами в реальных космических условиях и EuTEF дал учёным такой шанс. К огромному удивлению, некоторым спорам удалось выжить после 18 месяцев пребывания в космосе, отмечает учёный. Согласно Venkateswaran, выжившие споры характеризовались более высокими концентрациями белков, что было связано с устойчивостью к воздействию радиации.
Полученные данные частично объясняют, как микробные сообщества способны выжить в крайне неблагоприятных для жизни регионах Земли, и как на них воздействует радиация.
В рамках другого исследования споры Bacillus pumilus SAFR-032 и ещё одной спорообразующей бактерии Bacillus subtilis 168 были «засушены» на алюминиевых фрагментах космического корабля и на 1,5 года были помещены в EuTEF, где на них воздействовал вакуум, космическая и внеземная солнечная радиация, а также экстремальные перепады температур. Большинство микроорганизмов, подверженных солнечной радиации, аналогичной той, что они могли бы испытывать, пребывая на Марсе, погибло. Из тех спорообразующих бактерий, кто пребывал в темноте, 50% благополучно выжило.
Исходя из этих результатов, вполне вероятно, что споры способны пережить «путешествие» к Красной планете, при условии, что они будут скрыты от солнечных лучей, например, под слоем других спор.
В рамках третьего исследования в EuTEF на полтора годы была помещена горная порода, колонизированная клеточными организмами. Этот тест проводился для проверки теории о том, как организмы могли бы попасть с одной планеты на другую, известной как литопанспермия. При таком «сценарии» горные породы с микроорганизмами могли быть «изгнаны» из планеты путем воздействия, например, метеорита. Для этого исследования, учёные выбрали организмы, особенно приспособленные к тому, чтобы справиться с экологическими «крайностями» в их естественной среде обитания на Земле. Было установлено, что некоторые из них способны выжить в ещё более враждебной окружающей среде космического пространства. Проверка литопанспермии предусматривает проведение более продолжительных экспериментов, но даже полученные результаты являются доказательством морозостойкости этих организмов, которые, теоретически, могли «путешествовать» между планетами.
Исследователи в ходе будущих миссий могут использовать результаты этих исследований для поисков путей минимизации риска «загрязнения» земными микроорганизмами прочих планет. Результаты также помогают предостеречь учёных от неправильной идентификации планеты происхождения организма, который, образно говоря, незаконно «иммигрировал» на другую планету.
