Умови на найближчих до нас небесних тілах сьогодні далекі від придатних для людини, але деякі земні організми виживають в них мільйони років. І тепер крихітні бактерії, знайдені в найсухішій пустелі на нашій планеті, можуть допомогти людям перетворити місяць і Марс у придатні для життя світи. Дослідження опубліковано в журналі Materials Today Bio.
У деяких куточках Землі умови життя трохи м’якше, ніж на Марсі / © David Saul, astrobiology.nasa.gov
Пустеля Атакама – одне з найбільш посушливих і негостинних місць на Землі, але ціанобактерія Chroococcidiopsis, знайдена в зразках місцевого гіпсу, здатна витягувати необхідні їй воду і мінеральні речовини прямо з навколишніх каменів. Щоб виявити ці крихітні грудочки життя, дослідникам з Університету Джонса Хопкінса (США) довелося відстежувати навіть не самі клітини, а сліди їх перебування в гіпсі.
Вченим вже було відомо, що клітини ціанобактерій в процесі життєдіяльності поступово витягують з гіпсу пов’язану воду, перетворюючи її в безводний сульфат кальцію. Однак механізм, за допомогою якого мікроорганізми забезпечують себе іншим найважливішим речовиною — залізом, — дотепер залишався неясним. Тепер, нарешті, дослідники змогли відстежити цей процес, заселивши пустельними ціанобактеріями спеціальні підкладки з розкришеним магнетитом – поширеним на Землі оксидом заліза.
Вивчивши через деякий час зразки магнетиту під електронним мікроскопом, автори нової роботи звернули увагу, що частинки мінералу, покриті бактеріальної плівкою, помітно зменшилися в розмірах. Одночасно з цим на підкладках виявили сліди гематиту — іншого залізовмісного мінералу, який можна назвати «іржавим магнетитом». Виявилося, бактерії розчиняють магнетит, після чого виділяють сидерофори — особливі молекули, що зв’язують залізо і зберігають його для подальшого використання мікроорганізмом.
Поспостерігавши за непомітним життям ціанобактерій в їх пустельному будинку, вчені задумалися про нові способи видобутку корисних копалин, при яких переробка руди зажадає не використання складних установок, високих температур і солідних енергетичних витрат, а заселення роздробленої породи відповідними мікроорганізмами і інкубації при кімнатній температурі.
Оскільки умови пустелі Атакама – одні з найсуворіших на планеті, можливо, мікроби-«шахтарі» зможуть вціліти і за межами Землі, ставши першими «колоністами» Місяця і Марса. Не потребують вільної води, здатні витягувати мінеральні речовини з гірських порід і виділяти кисень в процесі фотосинтезу, вони могли б послужити тераформування інших тіл Сонячної системи і підготувати їх до прибуття перших людей.