Вопрос о биологической чистоте космических миссий приобретает критическое значение на фоне подготовки новых экспедиций к Марсу. Исследователи обратили внимание на микроорганизмы, обитающие в чистых комнатах NASA, где собираются и тестируются аппараты, такие как ровер Perseverance.
Найдены грибы, способны выжить на Марсе и даже в космосе
Ученые Лаборатории реактивного движения NASA в сотрудничестве с ведущими микробиологами установили, что грибковые споры вида Aspergillus calidoustus способны переносить все этапы межпланетного перелета. Исследование чистых комнат, где собираются марсоходы, показало высокую устойчивость спор к дезинфекции и имитации марсианской среды.
Aspergillus calidoustus. https://www.reddit.com/r/microbiology/comments/bnc13y/aspergillus_calidoustus_a_cryptic_species_from_a/
Радиосинтез. Одной из причин невероятной живучести грибов в космосе является меланин — пигмент, присутствующий в их клеточных стенках. У некоторых видов грибов обнаружена способность к радиосинтезу: они могут использовать энергию ионизирующего излучения для поддержания своего метаболизма и роста. Это превращает радиацию, смертельную для большинства земных существ, в дополнительный ресурс, помогающий спорам восстанавливать поврежденную ДНК прямо во время длительного перелета.
Несмотря на жесткие протоколы обеззараживания, определенные виды грибов не только сохраняются на поверхностях, но и демонстрируют поразительную живучесть. Основными испытуемыми стали конидии — бесполые споры гриба Aspergillus calidoustus.
В ходе экспериментов их подвергали комплексному воздействию сверхнизких температур, жесткого ультрафиолетового и ионизирующего излучения, а также низкого атмосферного давления, характерного для марсианской атмосферы. Оказалось, что даже контакт с марсианским реголитом — едкой пылью, покрывающей поверхность планеты, — не уничтожает эти организмы мгновенно. Работа опубликована в журнале Applied and Environmental Microbiology.
Конфигурация экспериментальной камеры для моделирования условий Марса. (a) Схематическое изображение экспериментальной установки, используемой для воздействия на образцы, нанесенные на алюминиевые купоны (вставка), моделирующего солнечного излучения Марса (SMC). (b) Средний спектр поступающего марсианского солнечного излучения (желтый, n = 6) в сравнении с расчетными значениями солнечного излучения на поверхности Марса на широте 0° с.ш. (7) (черный). (c) Средняя температура (синий, n = 2) и давление (оранжевый, n = 2), измеренные в течение 1440-минутного периода моделирования условий на Марсе. На врезке показаны мелкомасштабные колебания температуры в течение последних 360 минут. Заштрихованные области обозначают стандартные отклонения.
Как отмечает руководитель исследования, микробиолог Кастхури Венкатесваран: «Выживаемость микробов определяется не одним экологическим стрессом, а сочетанием механизмов толерантности к множественным факторам». Это открытие заставляет пересмотреть существующие методы оценки рисков загрязнения других планет земной жизнью.
Ранее основное внимание уделялось бактериям, однако текущая работа доказывает, что более сложные организмы — эукариоты, обладающие оформленным клеточным ядром, — представляют не меньшую, а порой и большую угрозу для планетарного карантина. Грибы адаптируются к агрессивной среде чистых помещений, что фактически делает их идеальными кандидатами на роль невольных «пассажиров» космических кораблей.
Планетарная защита и риски
Влияние моделируемой марсианской температуры на выживаемость и морфологию конидий A. calidoustus.
Дальнейшие тесты показали, что погубить споры A. calidoustus удалось лишь при одновременном воздействии экстремально низких температур и максимально высоких доз радиации.
Это означает, что в защищенных нишах или под обшивкой аппарата грибы вполне могут достичь цели и сохранить жизнеспособность на поверхности Марса. Подобная устойчивость ставит перед инженерами и биологами задачу совершенствования методов обработки аппаратов.
Изучение стратегий адаптации микробов в космических условиях помогает NASA уточнять протоколы защиты планет, чтобы избежать ложных открытий при поиске внеземной жизни и предотвратить непреднамеренное заражение Марса земными формами. Работа подчеркивает, что микробиологический мониторинг должен стать более глубоким и учитывать специфику грибковых сообществ, способных выживать там, где гибнет все остальное.