Пустынный мох, который может вырасти на Марсе

Фенотипические изменения и физиологические реакции растений S. caninervis в процессе ДР. Автор: The Innovation (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657

Пустынный мох Syntrichia caninervis является многообещающим кандидатом на колонизацию Марса благодаря своей исключительной способности переносить суровые условия, смертельные для большинства форм жизни. Мох хорошо известен своей способностью переносить засуху, но исследователи сообщают в журнале The Innovation, что он также может выдерживать низкие температуры до -196°C, высокие уровни гамма-излучения и моделируемые марсианские условия с участием этих трех стрессоров. комбинированный. Во всех случаях предварительное обезвоживание помогало растениям справиться.

«Наше исследование показывает, что устойчивость S. caninervis к окружающей среде превосходит устойчивость некоторых высокоустойчивых к стрессу микроорганизмов и тихоходок», — пишут исследователи, в число которых входят экологи Даоюань Чжан и Юаньмин Чжан, а также ботаник Тингюнь Куан из Китайской академии наук..

«S. caninervis — многообещающее растение-кандидат на колонизацию внеземной среды, закладывающее основу для создания биологически устойчивой среды обитания человека за пределами Земли».

Небольшое количество предыдущих исследований проверяло способность микроорганизмов, водорослей, лишайников и спор растений противостоять экстремальным условиям космического пространства или Марса, но это первое исследование, в котором проверялись целые растения.

Syntrichia caninervis — распространенный вид мха, широко распространенный по всему миру. Он растет в чрезвычайно экстремальных пустынных условиях, включая Тибет, Антарктиду и приполярные регионы, как часть биологической почвенной корки — широко распространенного и устойчивого типа почвенного покрова, часто встречающегося в засушливых землях. Учитывая способность мха выживать в экстремальных условиях окружающей среды, исследователи решили проверить его пределы в лаборатории.

Графическая абстракция. Автор: The Innovation (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657

Чтобы проверить устойчивость мха к холоду, исследователи хранили растения при температуре -80°C (в ультрахолодной морозильной камере) в течение трех и пяти лет и при -196°C (в резервуаре с жидким азотом) в течение 15 и 30 дней. Во всех случаях растения регенерировали при разморозке, хотя их восстановление было менее быстрым по сравнению с контрольными образцами, которые были обезвожены, но не заморожены, а растения, которые не были обезвожены до замораживания, восстанавливались медленнее, чем растения, которые были высушены, а затем заморожены..

Мох также продемонстрировал способность выдерживать воздействие гамма-излучения, которое может убить большинство растений, а дозы в 500 Гр, похоже, даже способствуют росту растений. Для сравнения, люди испытывают сильные судороги и смерть при воздействии дозы около 50 Гр. «Наши результаты показывают, что S. caninervis входит в число наиболее устойчивых к радиации известных организмов», — пишут исследователи.

Наконец, исследователи проверили способность мха выдерживать условия, подобные марсианским, используя Центр моделирования планетарных атмосфер Китайской академии наук. Марсианские условия симулятора включали воздух, состоящий на 95% из CO ₂, температуру, которая колебалась от -60°C до 20°C, высокий уровень УФ-излучения и низкое атмосферное давление.

Высушенные растения мха достигли 100% скорости регенерации в течение 30 дней после воздействия марсианских условий в течение одного, двух, трех и семи дней. Гидратированные растения, которые подвергались воздействию симулятора всего один день, также выжили, хотя регенерировали медленнее, чем их высушенные собратья.

«Хотя до создания самодостаточной среды обитания на других планетах еще предстоит пройти долгий путь, мы продемонстрировали большой потенциал S. caninervis как пионерского растения для роста на Марсе», — пишут исследователи.

Больше информации: Xiaoshuang Li et al, The extremotolerant desert moss Syntrichia caninervis is a promising pioneer plant for colonizing extraterrestrial environments, The Innovation (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657. www.sciencedirect.com/science/ … ii/S266667582400095X

Источник: Cell Press