Исландские ландшафты как ключ к поиску внеземной жизни

Новое исследование микробных форм жизни в почти безжизненных вулканических ландшафтах Исландии может помочь ученым понять, как лучше искать жизнь на других планетах.

Исследователи проекта NASA FELDSPAR (Field Exploration and Life Detection Sampling for Planetary Analogue Research) изучают распределение жизни в этих суровых условиях, чтобы улучшить поиск скрытых признаков жизни на таких планетах, как Марс. Они обнаружили, что микробы на их участках часто изолированы в «горячих точках», а микробные сообщества распределены по-разному в областях, подверженных различным геологическим процессам, таким как ветер или оледенение. Результаты были представлены на осенней встрече AGU 2019 в Сан-Франциско.

Поиск внеземной жизни в настоящее время ограничен дистанционным зондированием и роботизированными миссиями, такими как марсоход NASA Mars 2020. Поскольку роверы могут собрать и проанализировать лишь ограниченное число образцов, их выбор должен быть стратегическим.

Ученые полагают, что Марс когда-то был теплее и влажнее и мог поддерживать жизнь. Однако признаки прошлой или сохранившейся жизни неочевидны. «Они пытались выяснить, сколько образцов нам нужно получить, чтобы с определенной вероятностью найти тот регион, где есть такая биологическая горячая точка», — пояснила Аманда Стоктон, биохимик из Технологического института Джорджии и со-руководитель проекта FELDSPAR.

Именно отсутствие широко распространенной, очевидной жизни делает исландские вулканические среды идеальным аналогом марсианских участков. Они покрыты тефрой — вулканическим пеплом и обломочным материалом, в котором преобладает базальт. Эта вулканическая порода составляет многие регионы на поверхности Марса.

Исследователи FELDSPAR собирают образцы тефры и тестируют их на наличие ДНК и АТФ — биомолекулы, которую земная жизнь использует для переноса энергии. Хотя они анализируют признаки современной жизни в Исландии, понимание закономерностей её распределения может быть полезно и для поиска биосигнатур вымершей жизни на других планетах.

К сожалению, если исландские аналогичные участки являются показательными, для обнаружения признаков жизни на другой планете может потребоваться больше образцов, чем способен проанализировать ровер. Стоктон описала область, где команда проанализировала почти 400 образцов, и только в двух были высокие уровни биологической активности.

Учитывая это, исследователи FELDSPAR пытаются сузить параметры поиска, изучая, есть ли в окружающей среде физические особенности, коррелирующие с очагами жизни. Если да, то дистанционное зондирование со спутников или дронов могло бы идентифицировать наиболее перспективные места до того, как ровер потратит драгоценные ресурсы на анализ образцов.

Работа продолжается, но есть предварительные выводы. По словам микробного эколога Анны Симпсон, одним из потенциальных факторов, влияющих на распределение жизни, может быть геологическая история местности: «Жизнь встречается пятнами и вдоль градиентов в областях, сформированных ветром, в то время как в районах, затронутых недавним оледенением, она распределена равномерно с несколькими, казалось бы, случайными горячими точками высокой биологической активности».

Команда также начала оценивать средний размер зерен тефры как еще один потенциальный прогностический фактор для биосигнатур на Марсе. «Нас очень интересует, повлияет ли количество трещин в минеральном зерне на количество жизни там», — сказала Симпсон. Она объяснила, что более крупные зерна с большим количеством трещин потенциально могут защищать микробы от смертельного УФ-излучения на поверхности Марса. «Мы действительно обнаруживаем, что там, где в тефре есть действительно крупные обломки базальта, как правило, больше АТФ», — отметила Симпсон, подчеркнув необходимость дополнительного анализа для подтверждения этой закономерности.

Исследователи FELDSPAR все еще анализируют данные и планируют опубликовать больше результатов, которые могут повлиять на методы поиска с помощью роверов в будущем. «Ограничения для жизни и то, как она распределена в пространстве и времени, могут различаться в зависимости от окружающей среды. Это имеет значение для предположений, которые вы делаете о жизни в других мирах, и… для того, как вы будете её искать», — резюмировала Диана Джентри, со-руководитель проекта и микробиолог из Исследовательского центра Эймса NASA.