Поиски внеземной жизни является одним из самых больших научных начинаний 21 века. Астрономы направляют радиотелескопы в ночное небо в поисках ключей к инопланетным цивилизациям. Но что микробиология может рассказать нам о жизни на других планетах или даже на астероидах и в глубоком космосе? В этой статье мы обсудим эту тему.
Охота за инопланетной жизнью
Еще с древних времен человечество смотрело на звезды и задавалось вопросом, является ли Земля на бескрайних просторах космоса единственным местом, где существует жизнь. Книги, фильмы и целые философии исследовали это понятие.
Только во второй половине 20-го века, когда началась космическая гонка, удалось добиться значительного прогресса в ответе на один из старейших вопросов. Если инопланетная жизнь (по мнению некоторых людей, когда инопланетная жизнь) будет обнаружена, это коренным образом изменит наше восприятие места во Вселенной.
В последние десятилетия мы строили все более мощные телескопы и отправляли зонды все дальше в нашу солнечную систему в поисках информации, которая поможет нам понять Вселенную вокруг нас. Программа SETI началась в 1960 году, когда ученые сканировали небеса в поисках сигналов от инопланетных цивилизаций. Источники как радиосигналов, так и оптических сигналов ищутся и анализируются ежедневно. Программа Breakthrough Starshot направлена на создание крошечных роботов-зондов для отправки в космос.
В поисках микробной жизни на небесах
Возможно, мы ошибаемся: что, если инопланетная жизнь не в форме общества с передовыми технологиями, излучающего сигнал «привет»? Что, если подавляющее большинство намного проще? Микробы могут представлять собой наиболее распространенные типы внеземных существ. Область науки, которая пытается ответить на вопрос, как может выглядеть внеземная жизнь, называется астробиологией .
На Марсе, нашем ближайшем соседе и особенно привлекательном месте для охоты за внеземной жизнью, марсоход НАСА Perseverance исследует кратер Джезеро в поисках доказательств окаменелости микробной жизни и остатков инопланетной биохимии. Кратер Джезеро — главная цель для поиска следов древней жизни, поскольку когда-то он был древним дном озера. В 1970-х годах спускаемые аппараты НАСА «Викинг» попытались решить эту задачу: результаты оказались неубедительными.
Другие факторы делают Марс привлекательной перспективой для открытия современной жизни. Есть заманчивые подсказки, указывающие на то, что под ледяными шапками существует соленый резервуар с водой. Марсоход Curiosity обнаружил органический материал в аргиллите в кратере Гейла возрастом до 3,5 миллиардов лет. Curiosity также используется для анализа метана, важного биологического индикатора в атмосфере Мара. Другие цели включают ледяной спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад.
Можно ли дать ответы ближе к дому?
Поиск следов внеземной жизни на других планетных телах — это один из подходов, но подсказки о том, на что могут быть похожи организмы, можно найти и поближе к дому. Изучение экстремофилов, микроорганизмов, обитающих в суровых условиях на Земле и негостеприимных для других форм жизни, может помочь в поисках инопланетной жизни. В последние годы был проведен ряд исследований экстремофилов, которые предоставили полезные данные.
Одна попытка ответить на этот вопрос длилась до 2017 года. MASE («Аналоги Марса для исследования космоса») проанализировал суровую, но пригодную для жизни окружающую среду на Земле, включая соленую шахту, вечную мерзлоту, кислое озеро и реку, а также сульфидный источник.
Команды, работающие в MASE, попытались проверить пределы нашего понимания границ биологической жизни и того, как экстремофилы реагируют на суровые условия окружающей среды. Таким образом, была предпринята попытка расширить наши знания о том, насколько пригодным для жизни мог быть Марс в прошлом. В свою очередь, это поможет исследованиям, направленным на обнаружение жизни.
Ученые, работающие в MASE, провели несколько исследований реакции на окружающую среду, которая очень похожа на условия обитания на древнем Марсе, а также попытались определить, как микроорганизмы могли окаменеть на Марсе, что поможет поиску любых следов жизни на Красной планете. Многие другие организации и ученые изучают эти вопросы и используют микробиологию для получения ответов.
Может ли жизнь выжить в космическом вакууме?
Удивительное недавнее открытие заключается в том, что определенные штаммы бактерий могут выжить в вакууме самого космоса. Эксперимент на Международной космической станции показал, что вид Deinococcus radiourans wan выживает не менее трех лет в условиях невесомости и солнечной радиации.
Этот эксперимент и открытие того, что экстремофилы могут выживать в космосе в скалах в течение длительных периодов времени, придали вес теории о том, что жизнь может перемещаться между планетами в астероидах или кометах.
Чужеродные патогены
Болезни — это постоянная угроза на Земле. Когда человечество в конечном итоге отправится дальше в нашу солнечную систему и, возможно, даже к звездам, возникнет опасность появления инопланетного патогена, которому будущие астронавты будут очень уязвимы. Даже наземные микробы, путешествующие автостопом, могут мутировать и развиваться, когда сталкиваются с окружающей средой другой планеты.
Возможность предсказать их патогенный потенциал и то, как наша иммунная система могла бы с ними бороться, имеет решающее значение для предотвращения разрушительных воздействий внеземных болезней. Скрытые вирусные инфекции, такие как вирус Эпштейна-Барра, могут быть реактивированы во время космических путешествий из-за повышения уровня кортизола и снижения уровня интерферона в телах космонавтов. Продолжительные космические полеты продолжительностью 6 месяцев и более могут привести к общей потере функции Т-клеток . Опасность заражения внеземной болезнью нельзя недооценивать.
Микробиология — помогает разгадывать загадку инопланетной жизни
Микробиология является важным научным направлением в 21 -м веке. Поиск строительных блоков жизни и исследование возможностей того, как может выглядеть внеземная жизнь, — это усилия, которые серьезно воспринимаются международными агентствами. Будет необходим двусторонний подход, сочетающий внеземные экстраполяции с тем, что мы знаем о жизни на Земле и ограничениях обитаемой среды. Будущее астробиологии взлетает.
Как расширились поиски внеземных микробов
Чтобы приблизиться к поиску внеземных микробов, ученые сначала решили идентифицировать тела Солнечной системы, которые имели подходящую среду обитания для внеземной жизни. Хотя это был разумный подход, вопрос усложнился, так как с годами знания об экстремофилах на Земле росли. Экстремофилы — это микроорганизмы, которые выживают и процветают в суровых условиях.
Расширение знаний об этих экстремофилах и условиях, в которых они могут выжить, привело к увеличению числа внеземных мест, предназначенных для изучения микробов. Благодаря этим свидетельствам ученые теперь рассматривают места с гораздо более суровыми условиями для поиска внеземных микробов.
Например, теперь было высказано предположение, что внеземные микробы могут существовать на Луне Юпитера, известной как Европа. Это подтверждается исследованиями примерно 70 озер, расположенных в Антарктиде. Эти озера имеют температуру от 20 ° C до –10 ° C и доступность кислорода от аэробной до строго анаэробной. Несмотря на суровые условия, в этой экосистеме может размножаться микробная жизнь, такая как адаптированные к холоду археи, известные как Methanococcoides burtoni.
Кроме того, исследования ледяных кернов, пробуренных с поверхности Антарктики, выявили множество микробов, включая 3 000-летние жизнеспособные дрожжи и 200 000-летние спорообразующие бактерии. Это продемонстрировало способность микробов выживать и восстанавливаться после длительного пребывания на льду. Это свидетельство привело к высокому уровню внимания к внеземным микробам, присутствующим на Европе, которая, как считается, имеет подповерхностные озера и ледяную поверхность, аналогичную Антарктиде.