Земная модель Марса оказалась почти безжизненна
Москва. 20 января. INTERFAX.RU - В сухих долинах Мак-Мердо в Арктике не удалось найти признаков активной жизни микроорганизмов, сообщает сайт N+1 со ссылкой на журнал ISME.
Долина Мак-Мердо была выбрана в качестве объекта исследования в рамках проекта NASA ASTEP (астробиологические науки и технологии для исследования планет), так как её вечная мерзлота очень напоминает почву северного полярного региона Марса. Таким образом, грунт долины выступил в качестве экспериментальной модели для изучения возможности существования активной жизни микроорганизмов в подобных условиях.
Исследователи из университета Макгилла проводили наблюдения в период с декабря 2009 года по февраль 2013. Среднегодовая температура почвы колебалась между -23,5 и -26,5 градусами Цельсия и никогда не поднималась выше нуля. Вечная мерзлота в долине предположительно сохранялась в течение 150 тысяч лет.
Почва имела очень низкое содержание питательных веществ и очень низкую микробную биомассу (1,4−5,7 × 103 клеток на грамм почвы) как в сухих, так и в заледенелых образцах. Для сравнения, в одном грамме озерной воды содержится около миллиона бактерий. Также они отправили образцы почвы для анализа ДНК в поисках совпадения с определенными генами, которые имеются у микробов или грибков, однако эти тесты тоже не дали результата, как и радиореспирометрия, которая помогает обнаружить признаки активности микроорганизмов.
"Ограниченные признаки микробной жизни, которые нам удалось обнаружить, являются скорее всего остатками спящих или постепенно отмирающих микробов. Учитывая постоянную сухость и минусовые температуры почвы, а также отсутствие (жидкой) воды даже летом, маловероятно, что любые микробные сообщества могут здесь развиваться" — сообщают ученые.
Таким образом, исследователи заключили, что если в Земных условиях, изобилующих микроорганизмами, им не удалось найти признаков активности, то в условиях Марса это будет очень маловероятно или затруднительно.
Земная модель Марса оказалась почти безжизненна
В сухих долинах Мак-Мердо в Арктике не удалось найти признаков активной жизни микроорганизмов, сообщает сайт N+1 со ссылкой на журнал ISME. // www.interfax.ru
Научными целями миссии марсохода «Пастер» в порядке приоритета являются:
поиск признаков жизни, существовавшей на Марсе в прошлом или существующей на нем сегодня;
описание водных/геохимических условий среды в приповерхностных слоях в зависимости от глубины.
Существовала ли жизнь на Марсе в прошлом и существует ли она там сегодня? Для поиска ответа на этот вопрос марсоход будет оснащен набором научных инструментов и буровой установкой, способной брать образцы с глубины до двух метров.
Зачем нужен бур?
Возможность передвижения по поверхности Марса и способность брать образцы с глубины до двух метров играют исключительно важную роль в успехе миссии.
Марсоход «Пастер» будет искать два типа следов жизни: морфологические и химические. Эти поиски будут сопровождаться точным определением геологического контекста.
Связанная с биологическими процессами морфологическая информация могла сохраниться на поверхности горных пород [например, биогенное осадконакопление, окаменевшие бактериальные маты, строматолиты и т.д.]. Подобные исследования требуют мобильности и систему формирования изображений, способную в необходимом разрешении покрывать диапазон масштабов от метрового до субмиллиметрового [для распознавания микротекстур горных пород].
Эффективная химическая идентификация биомаркеров требует доступа к хорошо сохранившимся органическим молекулам. Так как атмосфера Марса более разряжена, чем атмосфера Земли, возникают три фактора, противодействующие длительному сохранению биомаркеров:
Уровень ультрафиолетового излучения на поверхности Марса выше, чем на Земле, радиация быстро повредит возможные организмы и биомолекулы, если они окажутся на поверхности;
Фотохимия, обусловленная ультрафиолетовым излучением, приводит к образованию активных форм кислорода, которые при активации могут разрушать биомаркеры. Диффузия оксидантов под поверхность плохо описана – это важное исследование будет проведено марсоходом;
Ионизирующая радиация проникает на глубину в несколько метров под поверхность планеты. Это вызывает медленный процесс деградации, который за несколько миллионов лет может изменить органические молекулы так, что возможность их обнаружение окажется за пределами чувствительности аналитических инструментов. Эффекты воздействия ионизирующего излучения уменьшаются с глубиной.
Главная цель миссии «ЭкзоМарс» – исследование древних [возрастом более 3 млрд лет] осадочных горных пород и эвапоритовых отложений. Свидетельства существования жизни на Марсе, если она когда-либо там существовала, могли избежать радиационного и химического повреждения, только будучи погребенными под поверхностью в течение длительного периода. Исследования показывают, что проникновение на глубину в диапазоне до 2-х метров необходимо для извлечения образцов хорошо сохранившейся органики самой ранней истории Марса.
Кроме того, важно избежать отложений пыли, этот переносимый ветром материал подвергся действию ультрафиолетового излучения, ионизирующей радиации и оксидантов в атмосфере и на поверхности Марса. Любые органические биомаркеры в данных образцах будут крайне деградированы.
Учитывая все эти причины, буровая установка марсохода «Пастер» будет способна проникнуть и получить образцы хорошо консолидированных формаций с различной глубины, вплоть до 2-х метров.
Эта фотография была сделана марсоходом «Оппортьюнити» на плато Меридиана в 2004 году (см. картинку дня Путь «Оппортьюнити»). Почти идеальные шарики, лежащие на марсианском песке, сразу привлекают внимание. Но что же это такое? Некоторые ученые считают, что это не что иное, как... грибы. А белые полоски, «растущие» от шариков (они обведены красным), — гифы. И нет, это не слишком далеко зашедшая первоапрельская шутка. Это астробиологическая спекуляция с очень любопытной историей.
В 2021 году группа из десяти исследовательских центров опубликовала в журнале Fungal Genomics & Biology статью «Грибы на Марсе? Свидетельства роста и поведения на сериях последовательных фотоснимков» (R. Schild et al., 2021. Fungi on Mars? Evidence of Growth and Behavior from Sequential Images). В ней приводится более 50 фотографий марсианской поверхности и детально обсуждается их возможная связь со структурами, наблюдаемыми у различных грибов. Особая роль уделяется снимкам одного и того же участка, сделанным в разное время — например, следа «Оппортьюнити». Так, на 145-й сол (марсианские сутки) работы в нем видно восемь шариков, а на 148-й — уже гораздо больше, причем некоторые заметно увеличились в размерах. Эти кадры, наряду с серией спутниковых снимков радиальной системы трещин, напоминающих грибницу (мицелий), авторы приводят как доказательство роста грибов на Марсе.
Всё это кажется странной и немного безумной научной фантастикой. «А не сошли ли ученые с ума?» — напрашивается вопрос. Однако в объявлении астробиологов о находке очередной жизни на Марсе нет ничего удивительного или странного. Одной из задач астробиологии, кроме вполне научных и серьезных вопросов зарождения жизни на Земле и изучения абиогенного синтеза органики, является поиск потенциальной внеземной жизни. Пару десятков лет назад статья, объявившая о находке окаменевших микроорганизмов в марсианском метеорите ALH 84001, прогремела на весь свет так, что стала поводом специального обращения президента США Билла Клинтона (подробнее о том, как это случилось и чем закончилось, см. Органические вещества в марсианском метеорите ALH 84001 образовались в результате серпентинизации, «Элементы», 28.01.2022).
Тут можно, конечно, возразить: «Хорошо, потенциальные очень-очень маленькие экстремофильные одноклеточные организмы, да еще окаменелые, да еще в 1996 году — это одно, а вот растущие грибы сегодня... Да как такое вообще пропустили рецензенты журнала?» Идея о марсианских дождевиках в первый раз всплыла в 2019 году. Первую статью после процедуры рецензирования опубликовал серьезный журнал Astrophysics & Space Science (издательство Springer). Главным автором ее, также как и двух упомянутых ранее, значился Равн Габриэль Джозеф (Rhawn Gabriel Joseph), которого портал Popular Mechanics (та самая «Популярная механика», но англоязычная) характеризует так: «самопровозглашенный нейроученый, который „внес значимый вклад в изучение нейропластичности в 1970-х“». В социальной сети для ученых ResearchGate его современное место работы указано как Cosmology.com, а должность, само собой, — профессор. Из содержимого сайта очевидно, что это портал лженаучный: там можно найти не только материал для банки солений с красной планеты, но и трубчатых червей (о земных, реальных аналогах см. картинку дня Рифтии, гигантские трубчатые черви), лишайники, множество бактерий и рассуждения о квантовой физике бога. Что достаточно определенным образом характеризует главного автора этих «грибных» публикаций.
Как именно была опубликована статья в Astrophysics & Space Science, мы вряд ли узнаем, однако она была немедленно отозвана после появления критических журналистских текстов об этой абсурдной гипотезе. Прошлогодняя же статья в Fungal Genomics & Biology рецензирование вообще не проходила — этот журнал принадлежит хищническому издательству Longdom Publishing, публикующему практически что угодно за несколько тысяч долларов. Всё это в совокупности делает рассуждения о грибах на Марсе не просто неудачной смелой спекуляцией, а полноценной лженаучной гипотезой.
Загадочные же шарики с главного фото — никакие не грибы, а марсианские сферулы, хотя ученые больше любят называть их марсианской голубикой (martian blueberries). На русском языке их также называют «черничинами», в том числе в Википедии (blueberry переводится на русский и как «черника», и как «голубика»), однако в Пасадене (Калифорния), где расположен Центр управления марсоходами, распространена именно голубика (чернику там найти в магазине почти невозможно). Так что авторы прозвища, несомненно, имели в виду синие ягодки, которые они ели на завтрак, а не загадочного обитателя северных лесов.
Волшебный рост «грибов» в следе марсохода, описанный выше, — это просто результат сдувания поверхностного слоя песка и перекатывания конкреций. «Гифы» же являются либо отвалившимися корочками с поверхности конкреций, либо просто светлыми песчинками или артефактами фотографии. И то, что подобный казус случился с марсианскими конкрециями, — факт весьма показательный: аналогичные истории с ними происходят и на Земле (см. картинку дня Народная палеонтология).
Спекуляции о нахождении внеземной жизни появлялись и продолжат появляться — стоит заглянуть в любой выпуск журналов Astrobiology и International Journal of Astrobiology. Цена провала невысока: по большому счету, сейчас значительная часть астробиологии — это спекуляция, и к таким работам относятся снисходительно. Играет роль и то, что в случае успеха, если таковой в принципе возможен, авторы совершат эпохальное открытие. Отчасти поэтому грань между самыми смелыми научными публикациями, научной фантастикой, а порой и лженаукой — весьма тонкая.