Ученые изучили движение микробов как потенциальную биосигнатуру для обнаружения жизни на Марсе и за его пределами, обеспечивая более быстрый и экономически эффективный способ обнаружения жизни на Марсе и за его пределами. Поиски жизни в космическом пространстве — одно из величайших начинаний человечества.Один из подходов — обнаружить подвижные микроорганизмы, способные к независимому передвижению — способность, которая убедительно свидетельствует о наличии жизни. Когда химический стимул вызывает движение и организм реагирует соответствующим образом, это явление называется хемотаксисом.
Теперь исследователи из Германии разработали новый, упрощенный метод индукции хемотаксических движений у некоторых из самых маленьких форм жизни на Земле. Результаты их исследований были опубликованы в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Макс Рикелес, исследователь из Берлинского технического университета, сказал: «Мы протестировали три микроорганизма — две бактерии и одну архей — и обнаружили, что все они движутся к химическому веществу под названием L-серин. Это движение, известное как хемотаксис, может быть сильным индикатором жизни и может послужить руководством для будущих космических миссий по поиску организмов на Марсе или других планетах».
Виды для исследования были выбраны из-за их способности выживать в экстремальных условиях. Высокоподвижная Bacillus subtilis выживает в экстремальных условиях в виде спор, выдерживающих температуру до 100°С. Pseudoalteromonashaloplanktis был выделен из вод Антарктики и хорошо растет в холодных условиях от -2,5° до 29°C. Археи Haloferax volcanii (H. volcanii) похожи на бактерии, но генетически отличаются. Его естественная среда обитания включает Мертвое море и другие среды с высокой соленостью, поэтому он также хорошо приспособлен к экстремальным условиям.
«Бактерии и археи — две древнейшие формы жизни на Земле, но они передвигаются по-разному и развили независимые системы передвижения», — объясняет Рикелес. «Испытывая эти два типа жизни, мы можем сделать методы обнаружения жизни более надежными в космических миссиях».
Ранее было показано, что аминокислота L-серин, которую исследователи использовали для движения этих видов, запускает хемотаксис у различных видов во всех сферах жизни. Считается, что этот материал также существует на Марсе. Если жизнь на Марсе имеет схожую биохимию с жизнью на Земле, L-серин потенциально может привлекать потенциальные марсианские микроорганизмы.
Результаты исследований показывают, что L-серин оказывает привлекательное воздействие на эти три типа микроорганизмов. «Использование Haloferax volcanii, в частности, расширяет диапазон потенциальных форм жизни, которые могут быть обнаружены методами, основанными на хемотаксисе, хотя известно, что некоторые археи обладают системами хемотаксиса», — объяснил Рикелес. «Поскольку H. volcanii процветает в чрезвычайно соленой среде, он может служить хорошей моделью для тех типов жизни, которые мы можем найти на Марсе».
Исследователи использовали упрощенный подход, который мог бы определить, осуществимы ли будущие космические миссии. Вместо сложного оборудования они использовали предметное стекло с двумя камерами, разделенными мембраной. Микроорганизмы помещали на одну сторону, а на другую добавляли химический L-серин. «Если микроорганизмы живы и способны двигаться, они будут плыть через мембрану к L-серину», — объясняет Рикелес. «Этот метод прост, экономически эффективен и не требует мощных компьютеров для анализа результатов».
Однако исследователи говорят, что для того, чтобы этот подход работал в космических миссиях, потребуются некоторые корректировки в этот процесс. Два изменения заключаются в следующем: оборудование должно быть меньше и более прочным, чтобы выдерживать суровые условия космических путешествий; и система должна работать автоматически без вмешательства человека.
Как только эти трудности будут преодолены, микробные движения смогут помочь обнаружить возможные микробы в космическом пространстве, например, в океанах Европы, спутника Юпитера. Рикелес заключил: «Этот метод может сделать обнаружение жизни дешевле и быстрее, помогая будущим миссиям достигать большего с меньшими ресурсами. Это может стать простым способом поиска жизни в будущих миссиях на Марс и полезным дополнением к методам прямого наблюдения за движением».
Составлено из /ScitechDaily