Iespēja atrast Dzīvība uz Marsa Parasti to saista ar hipotētiskiem mikrobiem vai misijām, kas vēl nav sākušās. Tomēr vienkārša tuksneša sūna ir parādījusies zinātnes ainā kā reāls kandidāts, kas vismaz kādu laiku varētu izturēt sarkanās planētas skarbos apstākļus.
Jaunākie pētījumi liecina, ka sūnas Syntrichia caninervis, kas ir izplatīts ārkārtīgi sausos Zemes reģionos, varētu kļūt par pirmo sauszemes organismu ar reālu iespēju funkcionēt kā īsts “sūnas uz MarsaTo ārkārtējā noturība piesaista starptautiskās sabiedrības, tostarp Eiropas sabiedrības, uzmanību, kas rūpīgi uzrauga ietekmi uz turpmākajām izpētes un kolonizācijas misijām.
Tuksneša sūnas, kas nepakļaujas izdzīvošanas robežām
Darbu vadīja komanda no Siņdzjanas Ekoloģijas un ģeogrāfijas institūts, kas integrēta Ķīnas Zinātņu akadēmijā, kuras mērķis bija pārbaudīt, cik tālu šīs tuksneša sūnas spēj izturēt vidē, kas līdzīga Marsam.
Pētījumu sērijā pētnieki pakļāva Syntrichia caninervis ekstremālos apstākļos: organisms spēja izturēt dehidratācija vairāk nekā 98%kriogēnās temperatūras līdz pat -196ºC un pakļaušana tādiem līmeņiem gamma starojums virs 5000 Gy, izturība pret radiāciju, kas ir salīdzināma ar novēroto Černobiļas melnās sēnesfigūras, kas pilnībā iznīcinātu lielāko daļu zināmo augu un dzīvnieku.
Visspilgtākais ir tas, ka pēc šīm ekstremālajām epizodēm sūnas spēja atsākt savu darbību Kad tas atgriezās labvēlīgākā vidē, tas atsāka augšanu un atkal kļuva zaļš. Citiem vārdiem sakot, tas ne tikai izdzīvo: šķiet, ka tas aptur un atsāk dzīvi, kad apstākļi to atļauj.
Kamerās, kas replicēja aptuveno Marsa atmosfēru un klimatu, "Marsa sūnas" Viņš arī parādīja ievērojamu spēju izdzīvošana un atjaunošanāsTas pastiprina domu, ka tai varētu būt nozīme sarkanās planētas izpētē.
Kā "sūnām uz Marsa" izdodas izturēt tik naidīgu vidi?
Ārkārtējā cietība Syntrichia caninervis Tas tiek izskaidrots ar fiziskās aizsardzības un vielmaiņas pielāgojumu kombināciju. Tās lapas ir sakārtotas slāņos, kas samazināt ūdens zudumusradot kompaktu struktūru, kas saglabā mitrumu iekšpusē pat tad, ja vide ir ārkārtīgi sausa.
Turklāt tās lapu bālganie galiņi Tie atstaro daļu no intensīvās saules gaismas., slāpējot starojumu un pārmērīgu sakaršanu, kas ir īpaši svarīgi, ja domājam par virsmām, kas pakļautas spēcīgām temperatūras izmaiņām, piemēram, uz Marsa.
Kad sūnas gandrīz pilnībā dehidrējas, tās nonāk stāvoklī anhidrobioze: to metabolisms ir samazināts līdz minimumam, un šūnas ir aizsargātas, uzkrājoties osmoprotektanti un antioksidantiPateicoties šim mehānismam, organisms ilgstoši var palikt šķietami neaktīvs un pēc rehidratācijas... atkārtoti aktivizēt dažu stundu laikā.
Pētnieki ir arī novērojuši, ka sūnas spēj a selektīva vielmaiņas hibernācijaNevēlamos apstākļos tā aptur nebūtiskas dzīvības funkcijas, uzkrāj enerģiju un gaida, kad vide uzlabosies, lai atgrieztos normālā stāvoklī — ļoti vērtīga stratēģija, ņemot vērā ekstremālos aukstuma, radiācijas un sausuma ciklus uz sarkanās planētas.
Marss kā dzīvības izmēģinājumu vieta uz Zemes
Zinātniskā interese par šo “sūnu uz Marsa” sniedzas tālu aiz vienkāršas botāniskas ziņkāres. Laboratorijā testi tiek veikti saskaņā ar simulēti Marsa apstākļi Viņi parādīja, ka organisms ne tikai iztur, bet arī spēj atjaunošanās pēc stresa periodiem, kas padara to par ideālu modeli robežas izpētei starp apdzīvojamu un neapdzīvojamu vidi.
Par astrobioloģijaŠie rezultāti ir īpaši rosinoši: tie norāda, ka dažas sauszemes dzīvības formas varētu daļēji pielāgoties citām planētām...vismaz kā starpposms kolonizācijas vai teraformēšanas projektos. Ideja par pionieru organismu ieviešanu, kas spēj pakāpeniski mainīt vidi, sāk tikt uztverta ar mazāku skepsi.
Pētījums, kas publicēts zinātniskajā izdevniecībā Šūnu prese, uzsver, ka daudzi plāni izveidot cilvēku apmetnes uz tādām planētām kā Marss Viņi ir koncentrējušies uz kultūraugiem, kas pielāgoti slēgtām siltumnīcām. Tomēr jebkurai stabilai kolonijai būtu nepieciešamas arī augu sugas, kas spēj audzēt tieši nabadīgās augsnēs un ļoti skarbos apstākļosloma, kurā pionieru sūnām varētu būt priekšrocības.
Šajā kontekstā tādas organizācijas kā Syntrichia caninervis Tie varētu kalpot kā bioloģisks "šķēpa uzgalis" uz sarkanās planētas, vienlaikus sniedzot datus, lai no jauna definētu to, ko mēs saprotam ar apdzīvojamu vidi, — debates, kurās īpaši aktīvi piedalās Eiropas iestādes un Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA).
No sauszemes tuksnešiem līdz sarkanās planētas teraformēšanai
Uz Zemes, Syntrichia caninervis plaukst tālāk sausie reģioni no Ķīnas ziemeļrietumiem, integrējot t.s. bioloģiskās augsnes garozas (CBS). Šīs garozas, ko veido sūnas, ķērpji, aļģes un sēnītes, atspoguļo tukšu un ļoti degradētu augšņu kolonizācijas progresīvo posmu.
Pateicoties savām adaptācijām, šīs īstās “sūnas uz Marsa” no Zemes tuksnešiem veicina lai stabilizētu augsni, samazinātu eroziju un uzlabotu ūdens saglabāšanuŠīs funkcijas, ekstrapolējot uz tādu planētu kā Marss, ir ļoti vilinošas ikvienam, kurš sapņo padarīt vidi nedaudz draudzīgāku.
Pētījuma autori norāda, ka, ņemot vērā zināmas dzīvības neesamību uz Marsa, varētu būt nepieciešams ieviest sauszemes organismus lai radītu apstākļus, kas ir līdzīgāki tiem, kādi tie ir uz Zemes, process, kas atzīts par terraformēšanaŠajos hipotētiskajos scenārijos pionieru sūnām būtu vadošā loma bioloģisko ciklu uzsākšanā un pakāpeniskā virsmas pārveidošanā.
Šī pieeja, kas sniedzas tālāk par zinātnisko fantastiku, izraisa intensīvas ētiskas un zinātniskas debates Eiropā un citviet: sākot ar nepieciešamību aizsargāt neskartu planētu vidi pat iespēja izmantot ļoti izturīgus organismus, lai Marsa bāzēs izveidotu pašpietiekamas minimālas ekosistēmas.
Pielietojums uz Zemes: lauksaimniecība un atjaunošana sausās zonās
Šīs “sūnas uz Marsa” potenciāls neaprobežojas tikai ar nākotnes starpplanētu scenārijiem. Izpratne par to, kā izdzīvo un atjaunojas Ekstrēmos apstākļos tas varētu palīdzēt uzlabot praksi tepat uz Zemes, sākot ar Vidusjūras reģioniem un daļēji sausajiem Eiropas apgabaliem, kurus arvien vairāk ietekmē sausums un pārtuksnešošanās.
Žāvēšanas tolerances mehānismi Syntrichia caninervis Tie sniedz norādes tehnoloģiju izstrādei, kas palielina kultūraugu izturība un augi ekoloģiskai atjaunošanai nabadzīgās augsnēs. Šīs sūnas piemērs liek domāt par veidiem, kā izstrādāt lauksaimniecības sistēmas, kas labāk spēj izturēt ilgstošus periodus bez lietus.
Vides atjaunošanā sūnu garozu izpēte un to loma degradētu augšņu atjaunošana To varētu izmantot Eiropas projektos cīņai pret pārtuksnešošanos, palīdzot stabilizēt zemi un pakāpeniski uzlabot tās spēju saglabāt ūdeni un barības vielas.
Tādējādi organizācija, kas tiek izmeklēta kā iespējama sūnas uz Marsa Tas kļūst arī par interesantu instrumentu dažu no nopietnākajām problēmām, ar kurām saskaras Vidusjūras un kontinentālās ekosistēmas, kas pakļautas arvien ekstremālākiem klimatiskajiem apstākļiem.
Nākamie soļi: no laboratorijas līdz kosmosa misijām
Pēc pozitīviem rezultātiem kontrolētos apstākļos, Siņdzjanas Ekoloģijas un ģeogrāfijas institūta komandas nākamais mērķis ir spert lēcienu uz reālās pasaules telpiskās videsPētnieki plāno ņemt sūnu paraugus uz klāja kosmosa kuģis lai novērtētu, kā tas reaģē mikrogravitācija jau dažādos līmeņos jonizējošā radiācija.
Šo testu mērķis ir sīkāk izprast fizioloģiskais un molekulārais pamats par tā rezistenci, identificējot galvenos mehānismus, kas ļauj šim mazajam organismam izturēt šādu sodu, nezaudējot spēju atgriezties aktīvā dzīvē.
Projekts ir daļa no stingrās apņemšanās Ķīna savas kosmosa programmas dēļkas jau ir sasniegusi tādus pagrieziena punktus kā Chang'e 4 zondes nosēšanās Mēness tālākajā pusē un misiju nosūtīšana uz sarkano planētu. Šīs iniciatīvas tiek rūpīgi sekotas līdzi Eiropā, kur tiek pētītas iespējamās sadarbības un datu apmaiņas iespējas, lai paātrinātu izpratni par dzīve ekstremālos apstākļos.
Lai gan eksperti uzstāj, ka vēl ir pāragri runāt par tūlītējiem praktiskiem pielietojumiem, starptautiskā interese par šo iespēju ir liela.sūnas uz Marsa"Tas liek domāt, ka turpmākajos gados tas turpinās ieņemt ievērojamu vietu kosmosa un vides pētniecības darba kārtībās."
No visa šī darba izriet, ka tāds niecīgs organisms kā Syntrichia caninervis Tas liek mums pārdomāt dzīvības robežas: ja tuksneša sūnas vismaz kādu laiku var izturēt līdzīgus scenārijus kā uz Marsa un atkal aktivizēties, kad atgriežas miers, gan sarkanās planētas izpēte, gan Zemes trauslāko ekosistēmu pārvaldība varētu paļauties uz bioloģiskiem risinājumiem, kas nesen šķita neiedomājami.
