Пустынный лишайник указывает на возможность жизни на других планетах

Новое исследование, опубликованное в журнале Astrobiology, показало, что лишайник из пустыни Мохаве способен выживать в условиях интенсивного ультрафиолетового излучения, что расширяет представления об обитаемости экзопланет.

Ключевые результаты

  • Лишайник Clavascidium lacinulatum выдержал три месяца непрерывного облучения UVC-излучением в лабораторных условиях.
  • После облучения и повторного увлажнения около половины клеток водорослей в лишайнике оставались жизнеспособными и могли размножаться.
  • Защиту обеспечивает тонкий (менее миллиметра) верхний слой лишайника, содержащий темный пигмент — природный аналог УФ-стабилизаторов в пластике.

Контекст и мотивация

  • Многие потенциально обитаемые экзопланеты вращаются вокруг звезд классов M и F, которые испускают интенсивное UVC-излучение (коротковолновое, наиболее опасное для ДНК).
  • На Земле UVC-лучи полностью блокируются атмосферой, поэтому защита от них у земных организмов — не необходимость, а «бонус» от мощной защиты от UVA/UVB.
  • Исследование началось с наблюдения за черными, а не зелеными, фотосинтезирующими лишайниками в пустыне Мохаве.

Механизм защиты

  1. Симбиоз: Лишайник — это симбиоз гриба и водоросли/цианобактерий.
  2. Роль верхнего слоя: Если отделить клетки водорослей от гриба и защитного слоя, UVC-излучение убивает их менее чем за минуту.
  3. Химическая защита: Темный пигмент в верхнем слое действует как фотостабилизатор, защищая не только от прямого излучения, но и от вредных химических реакций (например, с образованием активных форм кислорода).
  4. Влияние атмосферы: В бескислородной среде повреждения от UVC-излучения были еще меньше, что подтверждает роль защитного слоя в нейтрализации радиационно-индуцированных химических реакций.

Значение для астробиологии

Исследование доказывает, что фотосинтезирующая жизнь может существовать на планетах, подверженных сильному UVC-излучению. Это повышает вероятность того, что экзопланеты у активных звезд могут быть заселены колониальными микроорганизмами, «загоревшими» и устойчивыми к экстремальному УФ-стрессу.

Цитата авторов: «Эта работа раскрывает необычайную стойкость жизни даже в самых суровых условиях — напоминание о том, что жизнь, однажды возникнув, стремится сохраниться. Изучая эти пределы, мы приближаемся к пониманию того, где жизнь может быть возможна за пределами нашей планеты» (Теджиндер Сингх, соавтор исследования, NASA Goddard Space Flight Center).