Dodano: 02 lipca 2024r.

Naukowcy znaleźli mech, który jest w stanie przetrwać w marsjańskich warunkach

Naukowcy zidentyfikowali roślinę, która mogłaby przetrwać trudne warunki na Marsie. To niezwykle wytrzymały mech. Gatunek ten jest szczególnie dobrze przystosowany do ekstremalnych warunków i jest w stanie poradzić sobie w środowisku, które zabiłoby niemal każdy inny organizm, co czyni go potencjalnym kandydatem do kolonizacji Marsa.

Naukowcy znaleźli mech, który jest w stanie przetrwać w marsjańskich warunkach

 

Syntrichia caninervis to gatunek mchu, który przystosował się do ekstremalnie suchych warunków. Występuje w pustynnych miejscach na całym świecie. Można go spotkać w Tybecie, na Antarktydzie czy pustyni Mojave. W tym ostatnim miejscu jest najpospolitszym mchem. Ma żywotność ponad 100 lat i może przetrwać warunki środowiskowe, które są śmiertelne dla prawie wszystkich innych form życia. Ze względu na jego cechy naukowcy sugerują, że mógłby wytrzymać w warunkach zbliżonych do tych panujących na Marsie, gdzie jest ekstremalnie sucho, zimno i panuje wysoki poziom promieniowania.

Opis i rezultaty badań mchu Syntrichia caninervis ukazały się na łamach pisma „The Innovation” (DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657).

Warunki na Marsie

„Unikalne spostrzeżenia uzyskane w naszym badaniu stanowią podstawę kolonizacji przy użyciu naturalnie wyselekcjonowanych roślin przystosowanych do ekstremalnych warunków” - napisali autorzy w publikacji. 

Mars ma cienką atmosferę składającą się głównie dwutlenku węgla, ale obecne są w niej też małe ilości azotu i argonu oraz śladowe tlenu i pary wodnej. Ciśnienie atmosferyczne na Czerwonej Planecie to mniej niż jeden procent ciśnienia ziemskiego na poziomie morza. Średnia temperatura powierzchni Marsa wynosi około minus 60 stopni Celsjusza, ale podczas lata na równiku może być prawie 30 stopni Celsjusza. Z kolei w zimie na biegunach temperatura może spaść do minus 130 st. C. 

Wiadomo, że na Czerwonej Planecie występuje woda, głównie pod postacią lodu. Lód i zestalony dwutlenek węgla, czyli suchy lód, tworzy czapy polarne na biegunach Marsa. Ze względu na niskie ciśnienie, woda w stenie ciekłym może występować jedynie w najniżej położonych miejscach w okolicy równika planety. W miesiącach letnich zaobserwowano na zboczach kanionów ciemne smugi, które zidentyfikowano jako plamy po spływającej wodzie. 

Mars nie ma pola magnetycznego. Jego powierzchnia jest nieustannie bombardowana wysokoenergetycznymi cząsteczkami wiatru słonecznego. Naraża to wszystko na powierzchni planety na szkodliwe poziomy promieniowania kosmicznego, które mogą stanowić poważne zagrożenie dla ludzi lub jakiejkolwiek żywej materii na Marsie. 

Wyjątkowo odporny mech

Naukowcy zidentyfikowali roślinę, która mogłaby przetrwać w trudnych warunkach Czerwonej Planety. Mech Syntrichia caninervis rośnie na Ziemi w najbardziej niegościnnych miejscach, dlatego, według uczonych, jest idealnym kandydatem do kolonizacji Marsa. 

W nowych badaniach naukowcy z Instytutu Ekologii i Geografii Chińskiej Akademii Nauk symulowali nieprzyjazne, marsjańskie warunki i poddali mech brutalnemu zestawowi testów, aby dowiedzieć się, ile może przetrwać. Zaczęli swoje testy od poddania rośliny odwodnieniu. Potem przechowywali mech w temperaturze minus 80 st. C przez pięć lat. Miesiąc spędził w temperaturze minus 196 st. C. Bombardowali go również dużymi dawkami promieniowania gamma. Wsadzili go też do komory z symulowaną marsjańską atmosferą składającą się w 95 proc. z dwutlenku węgla, gdzie panowały temperatury wahające się od minus 60 st. C do 20 st. C oraz wysokie poziomy promieniowania UV. 

Mech Syntrichia caninervis zdołał to wszystko przetrwać. Jak opisali to badacze, „w ciągu kilku sekund od ponownego nawodnienia” mech wznowił aktywność fizjologiczną. Po tygodniu spędzonym w symulatorze marsjańskich warunków, mech potrzebował do pełnej regeneracji 30 dni. Podobnie było po wystawieniu go na długie okresy jeszcze niższych temperatur. Po rozmrożeniu roślina wróciła do swojej normalnej aktywności. Co więcej, mech wytrzymywał, a nawet rozwijał się przy dawkach promieniowania wynoszących 500 Gy. Dopiero dawki powyżej 8000 Gy spowodowały poważne szkody. Większość roślin nie radzi sobie z promieniowaniem powyżej 500 Gy, podczas gdy napromieniowanie człowieka dawką 5 Gy prowadzi przeważnie do śmierci w ciągu dwóch tygodni. 

Obiecujący kandydat do kolonizacji

Syntrichia caninervis wykazał odporność środowiskową wyższą niż niektóre wysoce odporne na stres mikroorganizmy, a nawet niesporczaki. W swojej pracy zespół badawczy opisał mech jako jeden z najbardziej odpornych na promieniowanie organizmów. Wyraził też nadzieję, że uda się go zabrać na Marsa czy Księżyc, by dalej testować jego możliwości.

- Uprawa roślin lądowych jest ważną częścią każdej długoterminowej misji kosmicznej, ponieważ rośliny skutecznie zamieniają dwutlenek węgla i wodę w tlen i węglowodany – czyli w zasadzie powietrze i żywność, których ludzie potrzebują do przetrwania. Mech ten nie jest jadalny, ale może świadczyć inne ważne usługi w kosmosie – powiedział Stuart McDaniel, ekspert od mchów z University of Florida, który nie brał udziału w badaniu. Według niego mech może pomóc wzbogacić i przekształcić materiał skalny znajdujący się na powierzchni Marsa, aby umożliwić wzrost innych roślin. 

Oczywiście badania te nie dowodzą, że mech Syntrichia caninervis może rosnąć i rozmnażać się na Marsie. Prace te mają też pewne ograniczenia. Przede wszystkim nie testowano rośliny w symulancie marsjańskiej gleby. Do tego po wystawieniu mchu na ekstremalne warunki, wracał od do siebie i rozwijał się dalej w ziemskich warunkach i glebie. Mimo to tolerujący ekstremalne warunki mech może być obiecującą rośliną do prób uprawiania go poza Ziemią.

 

Źródło: The Science Times, IFLScience, fot. Sheri Hagwood/ USDA-NRCS PLANTS Database/ CC0