Эта бактерия существует без кислорода и света в шахте на глубине в 2,8 километра
Большинство ученых уверены в том, что искать жизнь нужно на землеподобных планетах, которые находятся на орбитах у похожих на Солнце звезд. Именно такие экзопланеты вызывают максимальный интерес у разных специалистов. Многие ученые считают, что потенциально обитаемая планета есть в системе Альфа Центавра, куда уже планируются экспедиции (пока что автоматические).
Но есть и те, кто считает, что внеземная жизнь может зародиться вне привычных нам условий. Возможно, они правы, поскольку даже на Земле есть организмы, которым абсолютно не нужны солнечные лучи или кислород. Это бактерии, которые живут очень глубоко в земной коре, и «питаются» продуктами радиолиза.
«Этот вид бактерии живет в золотодобывающей шахте в Южной Африки. Глубина шахты составляет несколько километров, и энергию бактерия получает благодаря радиоактивным соединениям. Это нечто совсем новое, и мы изменили наши представления о том, какими могут быть источники энергии», — говорит Димитра Атри, исследователь из чилийского института космических наук Blue Marble Space Institute of Science.
Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Royal Society Interface. В работе, в частности, указано, что бактерия процветает в смертельных для других живых существ условиях. Причем эти условия очень похожи на те, которые могут существовать на других планетах и их спутниках: почти нет атмосферы, присутствует жесткое излучение.
Бактерия Candidatus Desulforudis audaxviator была открыта еще в 2008 году на глубине в 2,8 км в золотодобывающей шахте одного из регионов Южной Африки. Здесь ученые смогли обнаружить уникальную экосистему, сформировавшуюся в очень необычных для Земли условиях. Бактерия, являющаяся частью экосистемы, единственный пример радиолиза в живой природе. Обычно под этим термином понимают разложение химических соединений под действием ионизирующих излучений. При радиолизе могут образовываться как свободные радикалы, так и отдельные нейтральные молекулы. Радиолиз в рассматриваемом контексте следует отличать от фотолиза, формально приводящего к тем же результатам для менее прочных химических связей, например, для случаев фоторазложения бинарных молекул хлора под действием ультрафиолета или разложения либо полимеризации фоторезиста при засветке.
Пример радиолиза воды (источник: Wikipedia)
Подавляющее большинство живых организмов на Земле зависит в той либо иной степени от энергии Солнца (фотосинтез и продукты фотосинтеза, растения и животных, питающихся растениями). Но Candidatus Desulforudis audaxviator получает энергию, поставляемую процессом распада урана и его соединений.
«Для радиолиза нужно две вещи: химическое соединение, простое или сложное, и источник радиоактивного излучения, который способствует распаду молекул соединения», — говорят ученые. Бактерия Candidatus Desulforudis audaxviator использует продукты распада некоторых соединений для пополнения запасов энергии. Это анаэробная бактерия, кислород ее просто убьет. Вода, в которой обнаружили бактерию, находилась в одном из резервуаров внутри толщи горной породы шахты около 3 млн лет. Другими словами, Candidatus Desulforudis audaxviator и ее предки не видели солнечного света миллионы лет. Она умеет извлекать углерод из разложенного излучением углекислого газа и получать азот, входящий в состав местных горных пород. При неблагоприятных для себя условиях бактерия формирует эндоспоры и ждет, пока проблема не исчезнет.
Ученые считают, что бактерии в космосе могут поступать аналогичным образом, используя жесткое космическое излучение в качестве источника питательных веществ для себя. Такое излучение может проникать на значительную глубину планеты, спутника планеты или другого объекта. Если земная бактерия может вести такой образ жизни, почему же внеземные существа на это неспособны? В своей работе ученые показали, что это теоретически возможно. Для этого необходимы такие условия условия: тонкая атмосфера, следы воды и некоторых химических компонентов в грунте.
Вполне вероятно, что человек сможет обнаружить живых существ, использующих радиолиз, на разных объектах в Солнечной системе, включая, возможно, астероиды. А в дальнем космосе, как считают авторы исследования, жизнь стоит искать не только на планетах, которые вращаются вокруг своих звезд в «зоне обитаемости», а на гораздо большем числе экзопланет, включая те из них, что не имеют атмосферы и где царят очень низкие температуры. Существа, использующие для жизни радиолиз, могут быть даже на объектах, поблизости которых вообще нет звезд.
«Обычно, когда мы говорим о жизни в других местах, мы подразумеваем жизнь, существующую в условиях, подобным нашим», — говорит Атри. «Но это совершенно иной источник энергии. Наша атмосфера защищает нас от космического излучения. Радиолиз возможен на планетах, которые не имеют такой атмосферы. Это, в общем говоря, условия, противоположные тем, что мы обычно ищем».
Атри планирует провести эксперимент для проверки своей гипотезы. Он хочет убедиться, что бактерии из Южной Африки способны существовать в условиях бомбардировки жестким излучением высокоэнергетическими частицами. Такие условия можно воссоздать только на ускорителе частиц. А поскольку их на Земле очень немного, то ждать своей очереди для проведения эксперимента придется несколько лет.
Комментарии (29)
black_semargl
21.10.2016 02:52+3Ну вообще говоря не единственное.
Серьёзные подозрения в использовании радиолиза для жизни есть в отношении так называемой «чернобыльской плесени»
ra3vdx
22.10.2016 01:52Да, она использует меланин в качестве системы «фотосинтеза». При этом следует понимать, что «чёрная плесень» не эндемичный вид и не «самозародилась» в Чернобыле. Она растёт в природе в высокогорных районах, где много УФ-лучей, например, в Гималаях. Пруф на 0:20:00
FirExpl
21.10.2016 06:47+3ИМХО, тут возникает вопрос кто появился на Земле раньше, «обычные» бактерии или вот такие экстремофилы. Если первыми были именно обычные бактерии, то не очень понятно, как подобные бактерии должны зародиться вне планет земного типа.
DrZlodberg
21.10.2016 08:40+3Обычные скорее всего. Возраст всего 3млн лет как бы намекает. Плюс то, что они явно основаны на обычных ДНК/РНК (иначе была бы сенсация погромче) которые вряд-ли сами образуются в подобных условиях.
QWhisper
21.10.2016 12:38Вот это и ставит крест, на всех этих идеях жизни под жестким излучением, в ядовитой атмосфере и пр. Это не альтернативная эволюция, а просто экзотическая ветка нашей. С другой стороны вселенная огромна, и вполне возможно, что какой нибудь астероид, где нибудь выбил такую жизнь в космос и перенес на планету с жестким излучением, где жизнь эта стала процветать.
Robotex
21.10.2016 18:29Ну собственно, да. Жизнь могла зародиться на другой планете, а потом прилететь туда
QWhisper
22.10.2016 01:31Это значительно снижает шансы, то есть жизнь не только должна зародиться, что вероятнее всего требует массы удачных совпадений. Но затем еще эволюционировать в нужное русло, затем должен прилететь достаточного размера астероид, ударить в то место где такая жизнь была, она должна умудриться выжить, астероид должен полететь дальше, столкнуться с нужной планетой, жизнь опять должна уцелеть. Так что надежней все таки искать планеты с жидкой водой, там шансы, что то найти значительно выше.
Robotex
24.10.2016 14:34Земля 4 миллиарда лет уже рассылает камни с жизнью в другие системы. В чем проблема?
Vjatcheslav3345
21.10.2016 09:00-2>Атри планирует провести эксперимент для проверки своей гипотезы. Он хочет убедиться, что бактерии из Южной Африки способны существовать в условиях бомбардировки жестким излучением высокоэнергетическими частицами. Такие условия можно воссоздать только на ускорителе частиц. А поскольку их на Земле очень немного, то ждать своей очереди для проведения эксперимента придется несколько лет.
Вообще то говоря достаточно разместить образцы на экспозицию на вершине высокой горы. Во время восхождения на Эверест альпинисты получают в 5 раз больше радиации, чем работники АЭС за год. Радиационный фон в горах обеспечивает космическое излучение. Чем больше высота, тем он выше. Самая же высокая радиация на самых высоких вершинах и в первую очередь на Эвересте (и никто не проверял, от чего, со временем, умирают альпинисты, покорившие Эверест). Кроме того — несложные ускорители сейчас помещаются на стол исследователя — http://hi-news.ru/science/postroen-supermoshhnyj-nastolnyj-uskoritel-chastic.html
NiTr0_ua
25.10.2016 11:24-1это — ужасы из желтой прессы. самолеты как-то на пару км выше Эвереста летают (10+км против 8км), и никто из пилотов не окочурился от лучевой болезни…
Rikkitik
25.10.2016 15:26Вообще-то, это вполне официальная информация, полученная в результате изиерений и расчётов. Пруф. А пилоты, во-первых, защищены корпусом воздушного судна, а во-вторых действительно получают ощутимые дозы.
График
NiTr0_ua
25.10.2016 16:26во-первых, на АЭС радиационное излучение в норме находится на уровне, близком к естественному фоновому. потому и говорю — очередная желтушная пугалка.
во-вторых — 100 мкР/ч на вершине Эвереста (следуя вашим графикам) — это примерно соответствует уровню радиации в каком-нибудь гранитном карьере, или неглубокой шахте. и не надо никуда подниматься. в урановых шахтах, как и в глубоких угольных/алмазных/прочих уровень излучения заметно повыше будет.
в-третьих, алюминиевая обшивка гамма излучение практически не экранирует.
в-четвертых, радиационное излучение на поверхности Марса на пару порядков выше (порядка 5000 мкр/час).
потому ваш эксперимент никакого практического смысла не имеет и иметь не может.Rikkitik
26.10.2016 12:04Какой мой эксперимент? Вы кому отвечаете? У меня только пара пруфов про то, что и на Эвересте, и в самолёте действительно высокий фон, а в самолёте при неудачном стечении обстоятельств есть шанс мгновенно отхватить дозу, равную томографии всего тела.
NiTr0_ua
26.10.2016 12:09Сорри, да, эксперимент не ваш а Vjatcheslav3345.
А «высокий фон» на Эвересте — всего в 2 раза выше допустимого для постоянного проживания людей.
Gorthauer87
21.10.2016 11:09Значит, что если на кусок урана высморкаться, посадить на него этих бактерий и отправить в космос, то они станут первыми землянами, которые адаптируются к жизни в космических условиях?
Tachyon
21.10.2016 12:52Вряд ли.
-Во-первых надо очень много лет менять условия (бактерии же не сразу с поверхности земли проникли в толщу и стали питаться при помощи радиолиза ).
-Во-вторых как я понял из статьи то бактерии боятся кислорода( «сморкаться» придётся удаляя кислород и в бескислородной среде).
-В-третьих условия подземной жизни экстремальны, но постоянно экстремальны. Условия на гипотетическом астероиде(куске урана) будут экстремальными и главное изменчивыми.
То что бактерия образует спору в неблагоприятных условиях не означает что эта спора переживёт вакуум, сильную радиацию, скачки температур от почти абсолютного нуля до температуры плавления металлов(может чуть ниже) итд.
Хотя в чём то согласен- вероятность существования и выживания жизни в космосе и на других небесных объектах выросла с этим открытием.
batja84
22.10.2016 00:57А что мы хотим больше найти в космосе, просто внеземную жизнь или разумную, способную с нами «общаться»?
Hellsy22
22.10.2016 15:08Лично я хочу, чтобы в космосе нашли много дешевых ресурсов.
batja84
22.10.2016 15:10Толку от того, что в России много «дешёвой» нефти? Богатеет не народ, а только его слуги. С космосом будет приблизительно тоже самое. Корпорации будут богатеть, а остальным шиш.
black_semargl
22.10.2016 20:38Компьютер, с которого ты пишешь, куплен на нефтебаксы.
batja84
22.10.2016 20:55С какого это перепугу?
Valerij56
23.10.2016 09:34+2Это правда. Система отлажена так, что во время «дорогой нефти» малой толикой нефтяных доходов «делились» со всеми, и работающими, и пенсионерами — пенсии регулярно повышались. Правда потом большую часть того, что тебе перепадало от дорогой нефти у тебя забирали — через повышение цен, инфляцию. Но это позволяло гасить недовольство, и, одновременно, генерировало у молодёжи сразу после школы/института завышенные требования к зарплате. Рос и плодился «офисный планктон»…
Так что да, ростом нефтяных доходов система делилась со всеми.
Но в современной экономике стоимость изначальных ресурсов не велика — на ноут, на котором я пишу, потребовалось пара вёдер нефти, по пол ведра глины и песка, кусок железной руды и пара кусков руды медной, плюс небольшой пакетик редких металлов — а стоит он тысячу баксов. Всё остальное — труд и знания людей (технологии — это тоже труд и знания).
Нужно было, подняв уровень жизни большинства пенсионеров до приемлемого уровня, создать условия для запуска большого количества малых предприятий, для роста новой экономики — но это означало уже делиться со всеми не малой толикой доходов от нефти. Для этого власть должна быть честной (я понимаю, белых и пушистых не бывает, идеал недостижим, НО К НЕМУ НАДО СТРЕМИТЬСЯ). Тогда цены на отечественные товары не смогли бы расти — их рост ограничила бы конкуренция, курс доллара был бы выше и импортные товары не были так доступны, а молодёжь бы стремилась учиться — потому, что в новой экономике знания и умения хорошо оплачиваются.
Hellsy22
22.10.2016 20:38Если будут богатеть корпорации, то я буду работать на корпорации.
И с работой в России у меня тоже проблем не было.Valerij56
23.10.2016 10:48Значит ты счастливый человек. Однако корпорации могут богатеть по разному, и по разным причинам.
В силу этого у многих в России не возможности «работать на корпорации». А в глубинке и просто с работой проблемы.Hellsy22
23.10.2016 17:43-1Не совсем понимаю, почему люди в российской глубинке должны получить выгоду от того, что кто-то где-то далеко осваивает космос и добывает там ресурсы. Но тем не менее, даже они свою выгоду получат в виде более дешевых товаров и услуг.
ls1
25.10.2016 11:24По мне так была бы любая энергия и субстрат, а динамически устойчивые процессы в нем практически с неизбежностью эволюционируют в «жизнь», дайте только время.
Vladimir37
25.10.2016 11:24+1>Этот вид бактерии живет в золотодобывающей шахте в Южной Африки. Глубина шахты составляет несколько километров, и энергию бактерия получает благодаря радиоактивным соединениям
Напомнило:
Планета Меркурий певуче звенит, как хрустальный бокал. Она звенит всегда. <…>
Напряжение, создаваемое разницей температур между раскалённым полушарием, где царит вечный день, и ледяным полушарием, где царит вечная ночь, и рождает эту музыку — песнь Меркурия.
Меркурий лишен атмосферы, так что его песнь воспринимается не слухом, а осязанием.
Это протяжная песнь. Меркурий тянет одну ноту долго, тысячу лет по земному счёту. Некоторые считают, что эта песнь когда-то звучала в диком, зажигательном ритме, так что дух захватывало от бесконечных вариаций.
В глубине меркурианских пещер обитают живые существа.
Песнь, которую поет их родная планета, нужна им, как жизнь, — эти существа питаются вибрациями. Они питаются механической энергией.
Существа льнут к поющим стенам своих пещер.
Так они поглощают звуки Меркурия. <…>
Эти пещерные существа очень напоминают маленьких, мягких, лишенных каркаса воздушных змеев. Они ромбовидной формы и во взрослом состоянии достигают фута в длину и восьми дюймов в ширину.
Что касается толщины, то они не толще, чем оболочка воздушного шарика.
У каждого существа четыре слабеньких присоски — по одной на каждом уголке. При помощи этих присосок они могут переползать, подчас точь-в-точь, как пяденицы, и держаться на стене, и нащупывать местечки, где песня Меркурия особенно аппетитна.
Отыскав место, где можно попировать на славу, существа прилепляются к стене, как мокрые обои.
Никаких систем пищеварения или кровообращения существам не нужно. Они такие тонкие и плоские, что животворящие вибрации заставляют трепетать каждую клеточку непосредственно.
Выделительной системы у этих существ тоже нет.
Размножаются существа, расслаиваясь. Потомство просто осыпается с родителя, как перхоть. <…>
Они достигают зрелости и живут, так сказать, в полном расцвете сил, пока Меркурий благоволит петь свою песнь.
Ни у одного существа нет возможности причинить вред другому, да и поводов для этого у них нет.
Им совершенно неведомы голод, зависть, честолюбие, страх, ярость и похоть. Ни к чему им все это.
Существа обладают только одним чувством: осязанием.
У них есть зачатки телепатии. Информация, которую они способны передавать и получать, такая же незамысловатая, как песнь Меркурия. <…>
Хотя сами они слепые и не работают на зрителя, они часто распределяются на стене так, что образуют правильный и ослепительно-яркий узор из лимонно-желтых и аквамариновых ромбиков. Жёлтым светятся голые участки стен. А аквамариновый — это свет стен, просвечивающий через тела существ.
За любовь к музыке и за трогательное стремление строить свою жизнь по законам красоты земляне нарекли их прекрасным именем.
Их называют гармониумы.
Сирены Титана, Воннегут.
arheops
Кубсат с микроскопом и камерой запустить на орбиту дешевле и быстрее, не?
Valerij56
Да, кубосат с камерой, но обязательно на радиационно стойкой элементной базе, и в качестве попутной нагрузки к Фалькону-9 при запуске на ГСО. Орбита типа ГПО как раз — будет ещё регулярное пересечение радиационных поясов. Если нужен эксперимент большой длительностью, то как попутная агрузка для связного спутника, но это по настоящему дорого.
Кстати, ускорителей не так и мало. Но в большинстве своём это промышленные установки. Здесь не нужен собственный ускоритель.