Цианобактерии и терраформирование Марса

Бактерии, которые 3,5 миллиарда лет назад насытили кислородом атмосферу Земли, могут быть использованы для терраформирования других планет

0

Группа биологов и химиков из Австралии, Великобритании, Франции и Италии исследует способность цианобактерий, также известных как сине-зеленые водоросли, осуществлять фотосинтез в условиях низкой освещенности.

Цианобактерии являются одними из самых древних земных организмов. Используя для обеспечения собственной жизнедеятельности процесс, называемый фотосинтезом, цианобактерии сформировали атмосферу ранней Земли из метана, аммиака и других газов.

Фотохимия, используемая микробами, подобна той, что используют многоклеточные растения. Процесс использует преимущественно красную часть спектра солнечного света. Интересно, что большинство растений имеют зеленый цвет, потому что хлорофилл плохо поглощает энергию из этой части спектра и отражает его.

Солнечный свет является важнейшим участником процесса фотосинтеза, поэтому растения (и соответствующие бактерии) не могут расти в очень темных условиях. Основной целью нового исследования было выяснение того, насколько малоосвещенными должны быть такие среды для того, чтобы процесс стал невозможным.

Команда ученых, в которой состоял Элмар Крауш из Австралийского национального университета в Канберре, проверила способность цианобактерий вида Chroococcidiopsis thermis к фотосинтезу при слабом освещении.

Раньше считалось, что фотохимические процессы прекращаются при длине волны света около 700 нанометров – эта точка известна как «красная граница».

Однако Краус и его коллеги обнаружили, что C. thermis продолжает фотосинтез на длинах волн до 750 нанометров. Вывод не только представляет собой значительное расширение предела фотосинтеза при низком уровне интенсивности света, но также описывает систему, которая может функционировать с использованием гораздо меньшего количества биологического топлива. Исследователи называют это «беспрецедентной низкоэнергетической фотосистемой».

Ключ к решению этой загадки, как выяснили ученые, лежит в присутствии при реакции ранее неизвестных длинноволновых хлорофиллов, которые выполняют необходимое разделение зарядов. Исследователи проследили происхождение этих хлорофиллов в геноме C. thermis и обнаружили, что они расположены в определенном кластере генов, который распространен во многих видах цианобактерий. Это говорит о том, что способность преодолевать «красную границу» среди этих микроорганизмов достаточно распространена.

Способность к фотосинтезу при низком уровне освещенности дает надежду на использование цианобактерий в качестве первопроходцев при терраформировании других планет. Размещение колоний этих организмов на других планетах привело бы к атмосферной трансформации, которая в конечном итоге привела бы к возникновению благоприятных условий для жизни человека.

Нужно отметить, что если некоторые астробиологические теории верны, цианобактерии (или, по крайней мере, аналогичные им формы жизни) могут уже существовать на других планетах. В этом случае способность таких форм жизни выживать в суровых условиях низкой освещенности предлагает новую цель для космических исследований – их обнаружение.

«Это, конечно, выглядит со стороны как научная фантазия, но крупные игроки в космической индустрии уже сейчас заявляют о желании заняться терраформированием других планет в достаточно близкой перспективе», – заявляет Крауш.

«Теоретически, вполне можно было бы запустить фотосинтез, используя земные цианобактерии, и создать атмосферу, которой можно дышать, например, на Марсе. Адаптированные к слабому свету организмы, такие как цианобактерии, которые мы изучали, могут расти под камнями и, возможно, выживать в суровых условиях Красной планеты» – добавил ученый.

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

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: