Найдены организмы, которые помогут людям выжить на Марсе
Новый эксперимент показал, что цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, могут успешно расти в марсианских атмосферных условиях. На их основе можно создавать системы жизнеобеспечения для среды обитания человека.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology, коротко о нем рассказывает Science Alert.
По общепринятой версии, именно цианобактерии 2,4 млрд лет сделали атмосферу на Земле пригодной для дыхания. Все виды цианобактерий производят кислород при фотосинтезе, и сегодня их вклад в обеспечение нашей атмосферы кислородом составляет, по разным оценкам, от 20% до 40%.
Сине-зеленые водоросли лежат в основе большей части пищевых цепей и являются значительной составляющей океанического планктона.
Ученые давно пытаются определить, как использовать способность цианобактерий производить кислород для жизни на Марсе и других планетах.
Атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа (95%) и азота (3%), которые поглощаются цианобактериями и превращаются в кислород и органические соединения. Однако атмосферное давление на Марсе составляет лишь 1% атмосферного давления Земли. Этого слишком мало для присутствия жидкой воды, и цианобактерии не могут расти там напрямую и извлекать достаточное количество азота.
Астробиологи из Бременского университета (Германия) разработали биореактор Atmos, который имеет атмосферное давление около 10% от земного, но использует только те элементы, которые можно найти в атмосфере Марса, хотя и в обратных пропорциях: 96% азота и 4% углекислого газа.
В биореактор также входила вода (ее можно получить на Марсе, растопив лед, которого в некоторых местах много на поверхности) и имитатор марсианского реголита (смесь минералов, которые можно найти на Марсе).
Команда выбрала вид азотфиксирующих цианобактерий Anabaena sp. PCC 7938 и протестировала их в различных условиях. В одних камерах использовалась питательная среда для выращивания цианобактерий, в других — смоделированный марсианский реголит. Некоторые подверглись атмосферному давлению Земли, а другие существовали при низком давлении.
Ученые обнаружили, что водоросли прекрасно себя чувствовали в разных условиях. Очевидно, что на культуральной среде они росли лучше, чем на реголите Марса, но тот факт, что они вообще выросли на реголите, представляет собой огромный успех. Это означает, что рост цианобактерий на Марсе не будет зависеть от поставок ингредиентов с Земли.
Затем, чтобы оценить, могут ли цианобактерии, выращенные в марсианских условиях, оставаться полезными, исследователи высушили их и использовали в качестве субстрата для выращивания кишечной палочки. Это показало, что сахар, аминокислоты и другие питательные вещества могут быть получены из цианобактерий для кормления других культур.
Теперь, когда концепция оказалась успешной, команда планирует приступить к работе по оптимизации биореакторной системы, которая сможет использоваться на Марсе.
«Наш биореактор Atmos — это не та система выращивания, которую мы использовали бы на Марсе: он предназначен для тестирования на Земле условий, которые мы создадим там, — подчеркнули ученые. — Но наши результаты указали нам направление разработки, и теперь мы можем переходить от экспериментальной концепции к реальной системе, которую можно эффективно использовать на Марсе».
Фото: C. Verseux/ZARM, Shutterstock