Новый тест поможет в поиске внеземной жизни

Автор: Pixabay/CC0 Public Domain

Поиск жизни в открытом космосе — одно из величайших стремлений человечества. Один из подходов — найти подвижные микроорганизмы, которые могут двигаться независимо, способность, которая является надежным намеком на жизнь. Если движение вызвано химическим веществом, и организм движется в ответ, это известно как хемотаксис.

Теперь исследователи в Германии разработали новый и упрощенный метод индукции хемотаксической подвижности в некоторых из самых маленьких форм жизни на Земле. Они опубликовали свои результаты в Frontiers in Astronomy and Space Sciences.

«Мы протестировали три типа микробов — две бактерии и один тип архей — и обнаружили, что все они двигались в направлении химического вещества под названием L-серин», — сказал Макс Рикелес, исследователь из Технического университета Берлина. «Это движение, известное как хемотаксис, может быть сильным индикатором жизни и может направлять будущие космические миссии по поиску живых организмов на Марсе или других планетах».

Экстремальные выжившие

Виды, включенные в исследование, были выбраны из-за их способности выживать в экстремальных условиях.

Высокоподвижная Bacillus subtilis в форме спор может выживать в экстремальных условиях и выдерживать температуру до 100°C. Pseudoalteromonas haloplanktis, выделенная из вод Антарктики, способна расти в более холодных условиях, от -2,5° до 29°C.

Археон Haloferax volcanii (H. volcanii) принадлежит к группе, похожей на бактерии, но генетически отличается. Его естественная среда обитания включает Мертвое море и другие среды с высокой соленостью, поэтому он также хорошо приспособлен к выживанию в экстремальных условиях.

«Бактерии и археи — две из древнейших форм жизни на Земле, но они движутся по-разному и развили системы подвижности независимо друг от друга», — пояснил Рикелес. «Испытав обе группы, мы можем сделать методы обнаружения жизни более надежными для космических миссий».

L-серин, аминокислота, которую исследователи использовали для движения этих видов, ранее, как было показано, запускает хемотаксис у широкого спектра видов из всех доменов жизни. Также считается, что он существует на Марсе. Если жизнь на Марсе имеет схожую биохимию с жизнью на Земле, вполне вероятно, что L-серин может привлекать потенциальные марсианские микробы.

Движущиеся микробы

Результаты показали, что L-серин работал как аттрактор для всех трех видов. «В частности, использование H. volcanii расширяет спектр потенциальных форм жизни, которые могут быть обнаружены с использованием методологий, основанных на хемотаксисе, даже когда известно, что некоторые археи обладают хемотаксическими системами», — пояснил Рикелес.

«Поскольку H. volcanii процветает в экстремально соленой среде, он может стать хорошей моделью для тех видов жизни, которые мы можем найти на Марсе».

Исследователи использовали упрощенный подход, который может иметь решающее значение, будет ли он осуществим в будущих космических миссиях или нет. Вместо сложного оборудования они использовали слайд с двумя камерами, разделенными тонкой мембраной. Микробы помещаются на одну сторону, а химический L-серин добавляется на другую.

«Если микробы живы и способны двигаться, они плывут к L-серину через мембрану», — пояснил Рикелес. «Этот метод прост, доступен и не требует мощных компьютеров для анализа результатов».

Однако для того, чтобы этот метод работал в космической миссии, необходимо внести некоторые коррективы в процесс, говорят исследователи. Меньшее и более надежное оборудование, способное выдержать суровые условия космического полета, и система, способная работать автоматически без вмешательства человека, — вот два из них.

Как только эти трудности будут преодолены, перемещение микробов может помочь обнаружить микробы, которые могут существовать в космосе, например, в океане спутника Юпитера Европы.

Больше информации: Application of chemotactic behavior for life detection, Frontiers in Astronomy and Space Sciences (2025). DOI: 10.3389/fspas.2024.1490090

Источник: Frontiers