Tardigrados – mikroskopiniai „vandens lokiai“, žinomi dėl gebėjimo išgyventi atviroje kosminėje erdvėje, atlaikyti stiprią radiaciją ir itin žemą temperatūrą – pagaliau susidūrė su iššūkiu, kurio taip lengvai įveikti nepavyksta: Marso dirvožemiu.
Naujas tyrimas parodė, kad nors Marso paviršiaus sąlygos šiems ypatingai atspariems organizmams yra natūraliai žalingos, paprastas dirvožemio plovimas vandeniu gali tapti raktu į būsimą kolonizaciją ir planetos apsaugą.
Patvariausiųjų išbandymas
Pensilvanijos valstijos universiteto mokslininkai tyrė, kaip Marso regolitas – birus mineralinis sluoksnis, dengiantis planetos uolienų pagrindą – veikia sudėtingus daugiacelinius organizmus. Nors bakterijų ir grybų reakcija į imituotą Marso dirvožemį buvo plačiai nagrinėta, jo poveikis gyvūnams iki šiol beveik nebuvo žinomas.
„Apie bakterijas ir grybus imituotame regolte žinome daug, tačiau apie tai, kaip jis veikia gyvūnus – net ir mikroskopinius gyvūnus, tokius kaip tardigradai, – žinoma labai mažai“, – teigė tyrimo vadovė, Pensilvanijos valstijos universiteto mikrobiologė Corien Bakermans.
Mirtina aplinka
Mokslininkai naudojo du laboratorijoje sukurtus Marso dirvožemio imitacinius mėginius, sudarytus remiantis NASA marsaeigio „Curiosity“ duomenimis: MGS-1 – bendrą Marso paviršiaus sąlygų imitatorių ir OUCM-1 – sudėtį, modeliuotą pagal Gale kraterio Rocknest telkinio medžiagą.
Tyrimo rezultatai parodė ryškų tardigradų aktyvumo sumažėjimą MGS-1 imitaciniame dirvožemyje. Per dvi dienas dauguma individų tapo neaktyvūs arba žuvo. OUCM-1 mėginys buvo kiek švelnesnis, tačiau vis tiek gerokai slopino tardigradų gyvybingumą, palyginti su kontrolinės grupės atstovais, kurie buvo laikomi įprastame Žemės paplūdimio smėlyje.
Mikroskopinė analizė atskleidė, kad mineralų dalelės telkėsi aplink tardigradų burnos angas, o tai rodo galimą fizinį arba cheminį jų gyvybinių funkcijų trikdymą. Tokios neapdoroto Marso dirvožemio sąlygos tyrėjus nustebino, nes tardigradai garsėja gebėjimu pereiti į vadinamąją „tun“ būseną – ekstremalios dehidratacijos formą, leidžiančią išgyventi beveik bet kokioje aplinkoje.
Vandens sprendimas
Lūžis įvyko tuomet, kai komanda nusprendė MGS-1 imitacinį dirvožemį prieš įkeliant tardigradus išplauti vandeniu. Paaiškėjo, kad tokiame „išplautame“ dirvožemyje gyvūnėlių išgyvenamumas ir aktyvumas beveik susilygino su tais, kurie buvo laikomi žemiškame smėlyje.
„Panašu, jog MGS-1 sudėtyje yra kažkas labai žalingo, kas tirpsta vandenyje – galbūt druskos ar kokie nors kiti junginiai“, – aiškino Bakermans.
Šis atradimas turi dvi svarbias pasekmes būsimiems tyrimams ir misijoms. Pirmiausia, tai rodo, kad Marso paviršius turi savotišką natūralų „gynybos mechanizmą“, galintį apsaugoti planetą nuo atsitiktinio užteršimo Žemės mikroorganizmais. Antra, jis pateikia aiškią gairę būsimiems kolonistams: jei dirvožemį galima išplauti, jį, ko gero, bus įmanoma panaudoti pasėliams auginti ir funkcionuojančai ekosistemai kurti.
Reikšmė Marso kolonizacijai
Tyrimas pabrėžia planetinės apsaugos – tarptautinių pastangų užkirsti kelią biologinei taršai tarp planetų – iššūkius. Jei Marso dirvožemis natūraliai yra mirtinas net atspariausiems Žemės gyvūnams, „pirmyn nukreiptos taršos“ rizika gali būti mažesnė, nei manyta anksčiau.
Vis dėlto būtinybė „išplauti“ dirvožemį vandeniu yra didelis logistikos iššūkis. Vanduo Marse yra itin brangus ir ribotas išteklius. Nors žinojimas, kad dirvožemį galima cheminiu požiūriu „neutralizuoti“, yra didelis žingsnis į priekį, plačiu mastu taikomas plovimas reikalautų sudėtingos ir energijai imlios infrastruktūros.
Mokslininkai taip pat pažymėjo, kad šiame tyrime buvo nagrinėjama tik dirvožemio cheminė sudėtis, neatsižvelgiant į ekstremalius Marso temperatūros svyravimus ir labai žemą atmosferos slėgį.
