Уперше в історії вченим вдалося зафіксувати активний метаболізм лишайника в умовах, максимально наближених до атмосфери Марса, включно з впливом іонізуючої радіації, пише ScienceMag. Це відкриття може радикально змінити підходи до пошуку життя за межами Землі та підтримки біологічних систем у майбутніх марсіанських колоніях.

Що досліджували вчені

Дослідницька група з Ягеллонського університету (Польща), очолювана Каєю Скубалою, провела унікальний експеримент: два види лишайників — Diploschistes muscorum і Cetraria aculeata — помістили в симулятор марсіанських умов. Уперше модель включала не лише атмосферу та тиск, а й рентгенівське випромінювання, яке регулярно досягає поверхні Марса під час сонячної активності.

Цей підхід відрізняється від попередніх досліджень, які зосереджувались на виживанні лишайників у стані анабіозу (зневоднення). Цього разу ключовою метою було перевірити, чи здатні лишайники залишатися біологічно активними, тобто підтримувати метаболізм у гідратованому стані, попри агресивне випромінювання.

Результати: один вижив, другий — ні

🟢 Diploschistes muscorum

• Показав активну метаболічну реакцію на стрес
• Виявлено активацію захисних механізмів, зокрема антиоксидантної системи
• Грибовий компонент симбіозу був функціонально активним протягом усього експерименту
• Поверхня талому (тіла лишайника) містить кристалічні відкладення, які, ймовірно, виступають додатковим захистом

🔴 Cetraria aculeata

• Під впливом рентгенівських променів у лишайнику розвинувся окислювальний стрес
• Меланін, присутній у структурі, не забезпечив належного захисту
• Пошкодження перевищували здатність до самовідновлення

«Це дослідження показало: не всі лишайники однаково стійкі. Виживання D. muscorum відкриває шлях до глибшого розуміння механізмів адаптації симбіотичних організмів», — зазначає Кая Скубала, провідна авторка дослідження.

Марс: ворожа, але не зовсім мертва планета

Марсіанська атмосфера складається на 95% з CO₂, тиск — лише 6 мбар, а середня температура — нижче точки замерзання. Життя там неможливе без захисту від радіації, яка проникає до поверхні у вигляді гамма-променів, рентгенівського випромінювання, сонячних частинок і галактичних космічних променів.

Науковці визначили:

• середня доза рентгенівського опромінення на поверхні Марса від галактичних променів — 0,21 мГр/день,
• під час сонячних бур ці показники можуть бути у сотні разів вищими.

«Ми підтвердили, що Diploschistes muscorum може витримати річну дозу рентгенівського випромінювання на поверхні Марса, характерну для періоду сильної сонячної активності», — пишуть автори у журналі IMA Fungus.

Науковий прорив: біологічна активність у марсіанському середовищі

Більшість попередніх досліджень вивчали лишайники у стані анабіозу, тобто «мертві, але не зовсім» — вони вимикали метаболізм і чекали на краще. Це було корисно для розуміння виживання при міжпланетних подорожах.

Але нове дослідження вперше доводить, що:

• Лишайник здатен залишатися метаболічно активним у марсіанській атмосфері
• Реакція гриба в симбіозі може бути ключем до виживання
• В умовах постійного рентгенівського опромінення вода в клітинах не стала фатальним фактором — хоча саме вона звично робить організми вразливими через радіоліз і вивільнення вільних радикалів

Чому це важливо знати

Це відкриття наближає людство до вирішення одного з головних питань астробіології: чи можливе життя на Марсі або колонізація планети з використанням земних організмів?

1. Лишайники — прості, але ефективні форми життя, які можуть створювати перші біооснови для стабілізації атмосфери, фіксації вуглецю, виробництва кисню.
2. Дослідження дає надію на створення замкнутих біосфер для майбутніх поселень.
3. Доказ активного метаболізму за іонізуючої радіації може змінити стратегії підготовки до марсіанських місій, включаючи біологічне тестування колоній.

І, нарешті, це нагадує: життя виявляється витривалішим, ніж ми вважали, і наші знання про межі виживання — тільки починаються.