Цианобактерия-экстремофил выживает в космосе, питается марсианским грунтом и производит кислород

Цианобактерия Chroococcidiopsis (Chroo) — уникальный объект для астробиологии, выступающий одновременно как модельный организм и потенциальный инструмент для создания условий жизни в экстремальных средах. Исследование Даниэллы Билли из Римского университета Тор Вергата, опубликованное в препринте Acta Astronautica, обобщает её поразительные свойства.

Испытания в открытом космосе

В экспериментах BIOMEX и BOSS на модуле EXPOSE МКС образцы Chroo провели около 1,5 лет в условиях открытого космоса.

  • Главная угроза — ультрафиолетовое излучение.
  • Защита: в BIOMEX — тонкий слой реголита; в BOSS — верхний слой клеток в биоплёнке, жертвующий собой для защиты нижних слоёв.
  • Удивительный результат: после эксперимента BIOMEX обезвоженные клетки регидратировали. Их механизмы репарации ДНК полностью восстановили повреждения от космической радиации. В последующих поколениях не было повышения мутаций по сравнению с контрольной группой на Земле.

Экстремальные условия на Земле

  • Радиация: Chroo выжила после облучения ~24 кГр гамма-излучением (в 2400 раз выше летальной дозы для человека).
  • Биомаркеры: после гибели от ещё больших доз излучения в образцах оставались обнаруживаемые каротиноиды — важный маркер для поиска вымершей жизни на Марсе.
  • Низкие температуры: при -80°C бактерия переходит в стеклообразное (витрифицированное) состояние, впадая в спячку, и оживает при улучшении условий.

Потенциал для других планет

Chroo способна:

  1. Расти на лунном и марсианском грунте.
  2. Производить кислород путём фотосинтеза, используя только этот грунт.
  3. Выдерживать высокие концентрации перхлоратов в марсианской почве, активируя гены репарации ДНК для противодействия их повреждениям.

Будущие миссии

  • CyanoTechRider: изучение влияния микрогравитации на процесс репарации ДНК у Chroo.
  • BIOSIGN: испытание фотосинтеза Chroo с использованием дальнего инфракрасного света. Результаты помогут в поиске жизни у звёзд типа M-карликов, излучающих преимущественно в ИК-диапазоне.

Благодаря своим сверхспособностям, Chroococcidiopsis находится на переднем крае астробиологических исследований, сочетая в себе живой индикатор пределов жизни и потенциального инженера среды для будущих колоний.