Солеустойчивые бактерии в рассоле: последствия для жизни на Марсе

Солеустойчивые бактерии, выращенные в рассоле, смогли восстановиться после цикла высушивания и повторного увлажнения. Это исследование имеет значение для возможности жизни на Марсе, а также для риска заражения Марса и других планет земными микробами. Работа представлена на ASM Microbe 2019, ежегодном собрании Американского общества микробиологии.

"Наше исследование — первая демонстрация того, что микробы выживают и растут после высушивания и повторного увлажнения только за счёт влажности", — сказал Марк Шнигурт, профессор биологических наук Университета Уичито.

Хотя поверхность Марса иссушена, на ней в изобилии присутствуют сульфатные соли кальция, железа и магния. Они могут образовывать насыщенные рассолы даже при низких температурах на поверхности планеты, которые могут быть совместимы с земными микроорганизмами или могут содержать марсианские микробы.

Несмотря на кажущуюся сухость, влажность на Марсе, как считается, достигает 80–100% ночью и резко падает днём с ростом температуры.

"Вероятность того, что поверхностные соли смогут привлечь достаточно воды для образования рассолов, способных поддерживать рост микробов, высока", — отметил доктор Шнигурт. Это исследование также может помочь пересмотреть понятие обитаемой зоны, расширив поиск жизни на другие ледяные миры.

Ход эксперимента

Исследователи выращивали виды Halomonas и Marinococcus из озера Хот-Лейк (Вашингтон) и Великих Соляных равнин (Оклахома) в среде, содержащей 50% сульфата магния и 50% воды.

• Небольшие капли выращенной культуры высушивали в контейнере с водопоглощающими химикатами под вакуумом (процесс занимает около двух часов).
• Высушенные капли помещали в герметичную банку с водой или солевым раствором, где создавалась влажная среда.
• В течение дня соли в высушенной культуре поглощали достаточно воды, чтобы сформировать жидкий рассол, после чего бактериальные клетки оживали.

При каждом цикле наблюдалась умеренная гибель клеток (обычно менее 50%), но значительная их часть выживала.

В экспериментах, где вода не добавлялась напрямую к высушенным культурам, их поддерживали в запечатанной банке над слоем воды или солевого раствора. Сухой гигроскопичный сульфат магния образовывал насыщенный рассол менее чем за день, поглощая влагу из воздуха внутри банки. Выжившие клетки оживали и начинали расти, достигая высокой плотности культуры.

Значение исследования

• Ключевая роль воды: "Жидкая вода — ключ к жизни. Жидкая вода на Марсе, вероятно, насыщена солями. Мы работаем на пределах жизни, чтобы продемонстрировать устойчивость микробов к высоким концентрациям солей и низким температурам", — сказал доктор Шнигурт.
• Планетарная защита и поиск жизни: Понимание того, как микробы могут расти на Марсе, напрямую связано с рисками заражения Марса или других небесных тел организмами, способными там потенциально развиваться. Это также касается определения обитаемых зон и поиска жизни на Марсе и ледяных мирах.