Экстремофилы
Какие организмы живут в экстремальных условиях: в горячих источниках, кислоте, соли, глубоко под землёй и в космическом вакууме, и что это значит для поиска жизни.
Экстремофилы — организмы, которые не просто выживают, а размножаются там, где другие погибли бы: в кипящей воде, во льду, в кислоте, в насыщенных солью озёрах, под давлением глубоководных впадин. Почти все они микробы. Их существование показывает, насколько широкие рамки у жизни, и расширяет круг мест, где её можно искать.
Рекордсмены
- Жара. Термофилы живут в горячих источниках. Для одних архей верхний температурный предел — около 120 °C, например, штамм «121» из глубоководного гидротермального источника выдержал ту температуру в автоклаве. Бактерия Thermus aquaticus из Йеллоустона дала фермент для ПЦР, и этот метод изменил биологию.
- Холод. Психрофилы растут при температуре ниже нуля в рассолах антарктического льда.
- Кислота и щёлочь. Некоторые археи комфортно чувствуют себя при pH около нуля, то есть в сернокислом растворе.
- Соль. Галофилы живут в озёрах и солончаках, где другие клетки обезвоживаются.
- Радиация. Бактерия Deinococcus radiodurans переносит дозу порядка 5000 грей, тогда как для человека смертельна доза около 5 грей. Она умеет склеивать собственную ДНК после разрушения.
- Глубина. Микробы найдены в скважинах и шахтах на глубине километров, где нет света и мало органики.
Жизнь без Солнца
В 1977 году глубоководный аппарат «Элвин» обнаружил у Галапагосских островов на дне океана горячие источники, вокруг которых кипела жизнь: гигантские черви, моллюски, раки. Энергию они получали не от света, а от химических реакций: бактерии окисляли сероводород, который выходил из недр. Это явление называют хемосинтезом. Открытие показало, что жизни не обязателен свет, и сразу «заселило» в воображении океаны Европы и Энцелада («Океаны под льдом»).
Жизнь в космосе
В 2007 году на борту спутника «Фотон-М3» тихоходки на десять суток подвергли действию космического вакуума и излучения: часть выжила и даже дала потомство. В экспериментах на внешней стороне МКС (EXPOSE) лишайники и споры бактерий пролежали больше года и остались живыми. Всё это означает, что перенос микробов между планетами с метеоритами теоретически возможен, хотя сама идея спорна.
Что это даёт для поиска жизни
Каждый новый рекорд устойчивости расширяет круг мест, где жизнь не исключена: от марсианских недр до атмосферы Венеры. Но у живого есть и ограничение: известные экстремофилы всё же используют воду и углерод («Астробиология»). Совсем иная жизнь, например на основе кремния или в метане, пока гипотеза.