Ученые нашли на севере Земли марсианские условия. А в них -- жизнь. Так что если на красной планете своей жизни нет, ее можно туда занести.
Канадские ученые под руководством профессора Лили Уайт (Lyle G. Whyte) из Университета Макгилла (McGill University) впервые описали анаэробный организм, который может выживать в максимально близких к марсианским условиях. Для этого людям пришлось исследовать подмерзлотные воды в арктических широтах и проводить генетический анализ донных осадков. Результаты работы исследователи опубликовали в статье Microbial characterization of a subzero, hypersaline methane seep in the Canadian High Arctic.
MARS
Необитаемый канадский остров Аксель Хейберг (Axel Heiberg) относится к незаселенной территории Нунавут (Nunavut). Здесь располагается станция арктических исследований Макгилла (McGill Arctic Research Station) -- MARS.
Станция MARS непрерывно работает с 1960 года. Она предназначена для работы 12 человек, чем пользуются не только исследовательские группы NASA и Университета Макгилла, но и другие ученые коллективы. «Марсианские» ученые занимаются климатологией, гидрологией в слоях вечной мерзлоты, геологией, геоморфологией и микробиологией.
Последнее исследование, проведенное канадскими учеными на MARS, позволило описать анаэробный организм, который существует в поистине марсианских условиях -- таких, которые описаны для красной планеты.
Неземные условия
Арктический остров -- одно из немногих мест на Земле, на котором водные источники берут свое начало из-под слоя вечной мерзлоты. Среднегодовая температура держится на уровне -15°С. Но родниковая вода настолько соленая, что потоки ее не промерзают даже зимой, когда столбик термометра опускается до -40°С. В течение всего года температура воды колеблется в пределах от -0,5°С до 6,9°С, а уровень рН не превышает значение 7,5.
В 2004 году ученые обнаружили уникальный источник -- Lost Hammer (LH). Он располагается в изолированной геологической структуре -- в центре дна долины, которая топографически не связана ни с одной поверхностной структурой. Это уникальное образование по форме напоминает полую шишку, сложенную из туфа. На поверхность источника из его центра постоянно выделяется газ, от чего вода «бурлит». Ученые выяснили, что в смеси газов основной объем (около 50%) занимает метан. Из-за низкой температуры в воде нет кислорода, пригодного для дыхания, но она обогащена сульфатами и сульфидами.
На Земле прежде никто и никогда не описывал нечто похожее, говорят исследователи. Низкая температура в сочетании с повышенной соленостью, метановыми токами и незамерзающей водой -- явление необычное даже по арктическим меркам. Более похоже на что-то инопланетное, чем земное. Правда, нечто подобное встречается на дне океанов или глубоководных морей. В местах, где соленая вода перемешивается с вулканической грязью и донными осадками, могут появляться метановые «струи». И там живут бактерии, которые дышат серой и даже железом. Но, как правило, в таких местах температура все-таки выше, так как речь, как правило, идет о «черных курильщиках».
Сочетание несочетаемого не испугало ученых-землян, так что они решили поискать в LH марсианскую жизнь.
Марсиане на Земле
Ученые предположили, что в таких условиях могут выживать метаногенные организмы. Хорошенько поискав, они не нашли тех, кто мог бы производить углеводород. Зато в донные осадках ученые обнаружили анаэробный организм, который питается метаном и выживает при низкой температуре и повышенной солености. Сочетающая такие особенности существования живность описана впервые, подчеркивают авторы работы.
Бактериальный организм имеет гены, общие с Loktanella, Gillisia, Halomonas и Marinobacter spp., которые ранее были обнаружены в подобных условиях. Ученые попытались воспроизвести их в лаборатории. И даже за год вырастили 13 бактериальных штаммов, которые могут жить в холодном соленом аду.
Руководитель исследования профессор Уайт полагает, что основным звеном в энергообеспечении организмов может быть не кислород, а соединения серы. Однако чтобы достоверно и полностью описать «марсианские» организмы и особенности метаболизма, группе придется провести еще несколько экспериментов.
Как отмечают авторы работы, во время генетического анализа им также удалось выявить следы архебактерий (почти 4% от донных отложений), однако ни в одной из попыток оживить их в лаборатории не удалось. Исследователи считают, что ДНК и РНК архебактерий в соленой холодной воде могли просто законсервироваться. Поэтому говорить, что в экстремальном роднике живут еще и архебактерии, неправильно. Возможно, найденные «улики» остались с незапамятных времен.
Марс в Арктике
Арктический источник LH вполне может использоваться как земной аналог марсианских, чьи следы сфотографировал Mars Global Surveyor. Ученые уверены, что если где-то под поверхностью Марса и есть вода, то она точно такая же, как в источнике LH. Земная модель Марса также позволяет понять, как в анаэробных условиях может образовываться метан, следы которого найдены в атмосфере Марса. Ученые уверены, что метан мог образоваться под слоями вечной мерзлоты без участия живых организмов (выделиться из угольного пласта или газогидрата) и просочиться в марсианскую атмосферу.
Наиболее важное заключение, к которому пришли ученые, состоит в том, что марсианские условия могут подходить для жизни, несмотря на низкую температуру и отсутствие кислорода. Вполне возможно, что эта бактерия станет первым колонизатором земного соседа (если ученые окончательно установят, что своей жизни на Марсе нет).
