Вчені знайшли кандидата на тераформування Марса

Незвичайний біологічний вид, за оцінкою авторів нової наукової роботи, придатний для заселення четвертої планети без будь-яких попередніх умов уже в тому вигляді, в якому він існує зараз. Оскільки йдеться про фотосинтетичний організм, він здатний напрацьовувати значну кількість кисню. Цікаво, що кандидат на тераформування Марса зберіг життєздатність після місяця у рідкому азоті.

Ще в 1990-х роках дослідники встановили, що Марс може бути терраформований існуючими технічними засобами — так званими суперпарниковими газами на зразок елегазу (гексафторид сірки). Оскільки ці гази в десятки тисяч разів ефективніші за СО2 як парникові, навіть невеликої їх кількості достатньо, щоб запустити на четвертій планеті потепління, яке розтопить полярні шапки і поверне Марс у стан теплого (аж до середніх температур сучасної Землі, плюс 15) та вологого світу, яким він був мільярди років тому.

Однак повноцінне тераформування немислимо без кисню в атмосфері. Його потрібно напрацьовувати якимось фотосинтетикам, і що раніше — тим краще, адже цей процес потребуватиме довгих століть. Проблема лише в тому, що Червона планета сьогодні має середні температури мінус 63 градуси Цельсія — на 78 градусів нижче, ніж на Землі.

Подібні умови бувають і на нашій планеті: наприклад, середня температура на антарктичній станції «Схід» — мінус 47,4. Але навіть у таких місцях мінімуми не йдуть нижче за мінус 70-80 градусів. Марс у цьому сенсі набагато жорсткіший: навіть на екваторі, де літнього полудня буває до плюс 35, взимку вночі доходить до мінус 125, а на полюсах — і до мінус 153. Низькі температури означають сухість, а саме посуха — найстрашніший бич земного життя.

Група китайських учених опублікувала в журналі The Innovation, що рецензується, роботу, в якій показала, що деякі земні організми здатні виживати навіть в таких умовах.

Вивчений ними мох Syntrichia caninervis, що росте в пустелі Мохаве, був підданий серії експериментів, в яких продемонстрував здатність виживати і потім повертатися до фотосинтезу після втрати більш ніж 98% усієї води з клітин. Причому час повернення до фотосинтезу після таких подій у нього становив лише кілька секунд після контакту з водою.

Мох виявився здатним повернутися до нормальної життєдіяльності не лише після п’ятирічного заморожування у темному холодильнику при мінус 80, а й після занурення у рідкий азот на один місяць (мінус 196 градусів). У рівнинних частинах Марсу такої температури немає. Ймовірно, вони трапляються на найвищих місцевих горах на кшталт 20-кілометрового Олімпу.

Щоб комплексно перевірити виживання моху в марсіанських умовах, його помістили в безкисневу атмосферу, повністю позбавлену вологи, після чого піддавали тривалому охолодженню та високому рівню ультрафіолетового опромінення.

Як і багато мохів, цей вид дуже стійкий до радіації. Наявні експериментальні дані недостатні для розуміння доз, у яких він гарантовано загине. Але дозу, після якої ймовірність загибелі дорівнює 50%, зараз оцінюють у п’ять тисяч грей. Фактична річна доза радіації на поверхні Марса нижче за цей рівень приблизно у 22 тисячі разів.

З усього цього дослідники зробили висновок: Syntrichia caninervis — перспективний кандидат на роль рослини-піонера для колонізації складного середовища, здатного «закласти фундамент для будівництва біологічно стійких зон, придатних для проживання людей поза Землею».

Одночасно, зрозуміло, для тривалого виживання такого моху на Марсі потрібне попадання в ґрунт поряд із ним води. Автори нової роботи описали режим зволоження мохів після «випробувань» як один полив раз на три дні — за денної температури 20 градусів і плюс вісім ночами. Якщо південна температура такого рівня на Марсі досить звичайна справа, то нічна навіть улітку значно нижча.

Незрозуміла ситуація і з режимом зволоження: хоча багато частин Марса покриті вічною мерзлотою буквально під кількома сантиметрами реголіту, невідомо, з якою частотою такий лід може танути і потім замерзати. Підтікання води на схилах у деяких районах Червоної планети теоретично можуть бути джерелами води в потрібних для моху обсягах.

Але ці патьоки помірковано поширені планетою. Відтак сьогодні зона потенційного фотосинтезу для таких мохів суттєво обмежена. Вочевидь, вона серйозно розшириться у разі зростання середніх температур після початку терраформування.