Новое исследование указывает на то, что под марсианским ледником может прятаться соленое озеро. Соленая вода при температуре замерзания не располагает гостеприимной средой для жизни, но мы находим организмы и в более экстремальных местах. Может ли в озере водиться живность?
Если да, то о какой форме жизни идет речь? Когда-то Марс был более водянистым и теплым местом, поэтому на нем может проживать древняя форма жизни – окаменевшая или живая. Также возможно, что земные микробы случайно загрязнили планету в период прошлых миссий по исследованию космосу. Конечно, не стоит искать крупных животных. На Земле присутствуют некоторые насекомые, рыбы и прочие организмы, способные выживать в минусовых температурах. Но Марс лишен пищевых цепочек, необходимых для развития высших организмов. Но это не помеха для многих стойких микроорганизмов.
Земля доказала, что присутствуют микробы, способные выживать в соленой воде. Более того, группа галофильных микробов приспособились к высоким уровням соли (даже к насыщенной хлоридом натрия). Многие земные галофилы не страдают от УФ-излучения и низких температур. Некоторые даже приспособлены к клеточному дыханию при отсутствии кислорода.
Низкая температура
Главным барьером для жизни, вероятно, станет низкий температурный показатель (-70°C). Но марсианская температура менее холодная, чем отметка в земных морозильных камерах, используемых для сохранения микробных клеток или прочего биологического материала в спящем, но жизнеспособном состоянии. Более того, некоторые соли фактически препятствуют замерзанию даже при низких температурах, что и ожидается в марсианском озере. Поэтому есть надежда, что некоторые микробиологические системы способны выжить на Марсе.
Ученые знают, что микробы могут жить в спящем состоянии. Но нет полной уверенности в длительности такой жизни: тысячи лет или дольше. Растения и животные, вроде круглых червей, возродились из вечной мерзлоты, где оставались замороженными 30000-42000 лет. Также удавалось извлечь микробов из жидкостей внутри древних кристаллов.
Разновидности соли
Сложнее всего продемонстрировать, что клетки могут поддерживать активное состояние в марсианских условиях. Жидкая вода нужна для размножения. Соль помогает определить, способна ли микробная активность происходить в воде. Доля молекул воды в растворе именуется относительной молярной фракцией воды (водная активность). Этот параметр способен диктовать возможность существования жизни в определенном месте и временном промежутке.
На активность воды влияют виды соли и растворенные питательные вещества. Некоторые вещества разбавляют молекулы воды и удерживают их через химические связи, порой перекрывая доступ к клеткам. В итоге, химическая природа растворенных соединений может определять, будут ли белки, мембраны и прочие системы выживать и сохранять достаточную стабильность и гибкость для функциональности.
Наиболее распространенной в земных условиях считается соленая вода с преобладанием хлорида натрия. На Марсе лидируют сульфатные соли. Но никто не знает, есть ли этот тип в найденном озере. Если да, то микробам не поздоровится. Одно из исследований показало, что воды с сульфатными солями способны располагать более высокой ионной силой, чем земные, из-за чего место становится непригодным для жизни.
Другие разновидности соли, вроде хлорида магния и перхлоратов, улучшают гибкость биологических молекул в минусовых температурах, а значит повышают клеточный метаболизм. Такие соли способствуют росту микробов. Также положительно сказывается присутствие глицерина, спиртов и фруктозы.
Соленая вода – сложная среда. Исследователи много знают о земных условиях, но все еще мало информации о поведении микробов в критических условиях. Если подтвердится наличие соленого озера на Марсе, то нужно выяснить тип соли.
Камера хранения?
Земная картина показывает, что низкая активность воды, хаотропные условия и показатель в -70°C позволяют сохранить жизнь. Но сохранность не указывает на активность и развитие. Известные пределы роста на Земле касаются параметров от -15°C до -20°C для наиболее устойчивых микробных видов. Пределы для клеточного метаболизма: от -20°C до -40°C. То есть, пока нет организма, соответствующего марсианским условиям.
Если земные микробы проживают в марсианской среде, то они могут быть живыми, но неактивными. Однако есть вероятность, что они «пробудятся», как только на Красной планете повысится температура. Выходит, что соленое марсианское озеро способно функционировать в качестве камеры хранения (своеобразная колыбель жизни), где микробы ждут своего обнаружения.
