Ледниковые биомаркеры помогут в поисках внеземной жизни

Обнаруженные биомаркеры в ледниковых озерах на Земле могут оказать помощь астробиологам в их поисках доказательств существования жизни в других мирах, а также понять свойства сред, в которых эта жизнь существует

0

Высоко высоко в горах (но не в нашем районе)

Высоко в горах, в величественной системе Анды, находящейся в Чили, неумолимое ультрафиолетовое (УФ) излучение пронизывает бедные питательными веществами воды Лагуна Негра и Ло Энкасадо. Это два озера, питаемые быстро таящими ледниками. В этой враждебной и удаленной от людей среде исследователи отрабатывают технологию обнаружения присутствии жизни, чтобы понять, сможем ли мы использовать ее на других планетах.

Понимание параметров биохимии озер поможет ученым выявлять биомаркеры в древних озерах как на Земле, так и на других планетах. Хотя сами организмы, ранее существовавшие здесь, давно мертвы, их следы и история их смерти закодированы в биомолекулах, которые остались в осадочных отложениях этих озер.

Значение результатов анализа этих биомолекул выходят далеко за пределы этих озер: они могут помочь ученым воссоздать эволюционную историю внеземной жизни. Выводы ученых о проделанной работе были описаны в недавней статье.

«Как только микробы умирают, различные физико-химические факторы, такие как влажность, температура, кислород или присутствие металлов, влияют на деградацию или химическое изменение их структур и молекулярных компонентов», — заявляет ведущий автор исследования Виктор Парро, сотрудник Центра астробиологии, находящейся в Мадриде, Испания.

По его словам, определенные биомаркеры характерны для определенных групп микробов и даже для отдельных видов метаболизма. «Анализ этой информации позволяет сделать вывод о том, какой была среда, в которой они развивались».

Кратерные озера

Обнаруженные в Андах кратерные озера могут дать нам информацию о палеоклимате гор и их быстро тающих ледниках. Эти знания могли бы помочь ученым прояснить геохимические и атмосферные истории других миров, таких как Марс и некоторых спутников Сатурна.

«Высокогорные озера в горах Анд интересны астробиологам, потому что они подвергаются воздействию высоких уровней ультрафиолетового излучения», — говорит Льюис Дартнелл, астробиолог из Вестминстерского университета в Лондоне, который не участвовал в исследовании. «Понимание того, как микробная жизнь в озере справляется с высокими уровнями ультрафиолетового излучения, важна для поиска жизни за пределами Земли — например, на Марсе, где, как считается, когда-то были кратерные озера и очень высокие уровни УФ».

Исследователи использовали чип детектора жизни (LDChip) для охоты за фрагментами жизни. LDChip — это биосенсор, который может обнаружить присутствие живых организмов (живущих или существовавших когда-то) по фрагментам белков и других биомолекул.

«LDChip не нуждается в присутствии живых организмов, ему просто нужен биологический материал, будь он живой или мертвый, недавно живущий или древний, свободный или являющийся частью крупных полимеров или даже органо-минеральных частиц (которые являются побочными продуктами жизнедеятельности)», — говорит Парро. Прибору требуется от четырех до десяти аминокислот, чтобы идентифицировать белок или семейство белков, из которых произошли эти аминокислоты.

Исследователи могут использовать подобные экстремальные среды как аналоги отдаленных и суровых мест на других планетах, что позволит им проверять свои теории и технологии на Земле. Астробиологи часто рассматривают Лагуну Негру как некое подобие озер Титана.

Понимание свойств воды, ледников и льда является фундаментальной частью астробиологии

«Лед и ледники были и являются обычными явлениями на других планетарных телах, таких как Марс, и они должны сыграть решающую роль в гидрогеологии этих планет, формировании и поведении древних озер, а также в развитии и эволюции потенциальной марсианской микробиологии», — говорит Парро.

Доказательства жизни

Дон Коуэн, профессор микробной экологии из Университета Претории, находящегося в Южной Африке, говорит, что присутствие биомаркеров в озерах неудивительно и «это именно то, что можно было бы найти в осадочных отложениях ледниковых озер».

На вопрос о том, являются ли обнаруженные молекулы действительно важными биомаркерами, он говорит, что «все полученные данные имеют важное значение в том плане, что обнаружение любого из таких биомаркеров в «астробиологическом» образце, например, родом с Марса, может быть окончательным доказательством существования там жизни».

Библиотека биомаркеров — следующий шаг в исследованиях Парро. «Нам нужны дальнейшие исследования и понимание того, какие биомаркеры можно найти в разных планетарных средах», — говорит он. Работа включает в себя определение наиболее универсальных из них, выявление того, как они сохраняются и как реагируют на радиацию и другие условия окружающей среды, а затем использовать эту информацию, чтобы оттачивать свои тесты на присутствие жизни.

Конечная цель ученых заключается в том, чтобы увидеть работу инструмента SOLID с его LDChip в ходе межпланетных миссий, где они будут использоваться или для проверки наличия биомаркеров, или для помощи астронавтам в обнаружении биологических опасностей. До тех пор исследователи планируют использовать его в максимальном количестве земных сред для калибровок и отработки технологии применения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотите Принять Прочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: