Китайские исследователи обнаружили, что известный экстремофильный вид мха, Syntrichia caninervis, на самом деле настолько устойчив, что мог бы выжить на Марсе. В частности, он произрастает в пустыне Мохаве (Калифорния). Согласно их недавнему исследованию, он обладает впечатляющей способностью переносить симулированные марсианские условия: засуху, экстремальный холод (-196°C), высокий уровень гамма-излучения и углекислого газа (более 95%). Таким образом, этот пустынный мох смог бы выжить и развиваться в этой враждебной среде.
Атмосфера Марса, состоящая в основном из углекислого газа и низкого содержания азота, аргона и кислорода, представляет собой условия, затрудняющие выживание живых организмов. Атмосферное давление также является проблемой: оно составляет менее 1% от земного, а средняя температура на поверхности составляет около -62°C, с колебаниями до -126°C зимой. Из-за отсутствия глобального магнитного поля все на поверхности Красной планеты подвергается воздействию высокого уровня гамма-излучения.
Экстремальный мох
Несмотря на эти экстремальные условия, один из величайших утопических проектов человечества — сделать Марс пригодным для жизни. Пока ученые НАСА и DARPA сосредоточены на том, как освободить запертую на Красной планете воду, Даоюань Чжан, Юаньмин Чжан и Тиньюн Куан из Китайской академии наук планируют сделать нечто иное. “Организмы с Земли могут понадобиться для создания условий, аналогичных условиям на нашей планете, подходящих для жизни человека на Марсе, — этот процесс известен как терраформирование“, — говорит трио.
Им пришла в голову идея сосредоточить свои исследования на S. caninervis, экстремофильном мхе, который растет в суровом пустынном климате, например, в Антарктиде, Тибете, пустыне Мохаве и приполярных регионах. Команда утверждает, что их работа — первая, в которой изучается выживание целых растений в таких условиях. Для своего эксперимента исследователи использовали симулятор планетарной атмосферы. Сначала они проверили холодоустойчивость мха, храня его при температуре -80°C в течение 3-5 лет, а затем при температуре -196°C в течение 15-30 дней.
После оттаивания ученые обнаружили, что растения способны к регенерации и росту. Обезвоживание мхов перед замораживанием помогло бы им справиться с этими условиями и, прежде всего, быстрее восстановиться. Когда холодостойкость S. caninervis была выяснена, команда подвергла его воздействию различных уровней гамма-излучения. К их большому удивлению, мох не только выжил при уровне, при котором все обычные растения погибли бы, но и выдержал дозу в 500 Грей (Гр). Более того, исследователи обнаружили, что облучение в 500 Гр стимулировало мох к росту. “Наши результаты свидетельствуют о том, что S. caninervis – один из самых устойчивых к радиации организмов“, — заявила команда. Другими словами, при облучении всего в 50 Гр у человека начались бы конвульсии, после чего он бы умер.
Чтобы завершить эксперимент, исследователи объединили все эти факторы для имитации среды Марса, подвергнув S. caninervis воздействию температур от -60°C до 20°C, высокого уровня ультрафиолетового излучения, низкого атмосферного давления и воздуха, состоящего на 95% из CO2. Результат: если мох был предварительно высушен, он показал 100-процентную скорость восстановления примерно через 30 дней после воздействия такой среды. Однако в случае с гидратированными пенопластами, хотя они также восстанавливались, процесс регенерации происходил медленнее.
“В будущем мы надеемся, что этот многообещающий мох можно будет отправить на Марс или на Луну, чтобы проверить возможность колонизации и выращивания растений в космосе“, — говорят исследователи. Однако профессор Стюарт Макдэниел, ботаник из Университета Флориды, не принимавший участия в исследовании, считает, что, хотя идея и заслуживает внимания, у нее есть одно существенное ограничение. “Эксперименты не показывают, что мох может быть важным источником кислорода в марсианских условиях или что пустынный мох может размножаться и разрастаться в марсианских условиях“, — говорит МакДэниэл.
“Хотя до создания самодостаточных сред обитания на других планетах еще далеко, мы продемонстрировали огромный потенциал S. caninervis в качестве растения-пионера для выращивания на Марсе“, — заключают Чжан и Куанг.