Непомітний лишайник приховує свою таємну суперсилу: він вражаюче стійкий до ультрафіолетового випромінювання. Нові експерименти над цим витривалим організмом ставлять під сумнів давно існуюче переконання про те, що чужі планети, що піддаються ультрафіолетовому світлу, мають бути неживими світами, повідомляють дослідники.
На сьогодні виявлено тисячі екзопланет, більшість з яких обертаються навколо малих, але активних зірок, які можуть викидати потоки енергії у вигляді частинок і випромінювання. На відміну від нашої планети, ці світи, ймовірно, не мають озону в своїх атмосферах, оскільки озон формується з сполук, які вивільняються під час фотосинтезу, а дослідники не знайшли жодного свідчення, що такі процеси відбуваються на екзопланетах.
Це викликало певні побоювання, оскільки озон, що складається з трьох атомів кисню, виконує функцію захисного екрану, блокуючи найкоротші випромінювання — а отже, найбільш небезпечні — ультрафіолетові хвилі, які можуть досягнути поверхні планети. На Землі лікарні використовують подібне випромінювання, відоме як UVC, для стерилізації інструментів.
«Це призначено для знищення життя», — зазначив Теджіндер Сінгх, астробіолог з космічного центру NASA у Грінбелті, штат Меріленд.
Попередні дослідження показали, що лишайники, які є симбіозом водорослів і грибів, неймовірно стійкі до суворих умов. Але ніхто раніше не проводив експериментів, що включали високі інтенсивності екстремального ультрафіолетового світла протягом тривалого часу, щоб імітувати умови на екзопланетах. «Ми перевірили межі», — каже Сінгх.
У 2021 і 2022 роках Сінгх та його колеги зібрали близько півкілограма Clavascidium lacinulatum, лишайника, що живе в грунті, з пустелі Мохаве на півдні Невади. У лабораторії команда піддала цей темний лишайник впливу UVC-випромінювання.
Після трьох місяців впливу з інтенсивністю, порівняною з тією, що отримується на екзопланетах, більше 60% фотосинтетичних клітин C. lacinulatum залишалися життєздатними. «Ми не змогли вбити лишайник», — зазначив Генрі Сан, астробіолог з Інституту досліджень пустель у Лас-Вегасі і член дослідницької групи.
Проте приблизно одна хвилина за тих же умов була 100% летальною для Deinococcus radiodurans, бактерії, відомої своєю витривалістю до радіації. Коли команда ізолювала тільки водорослеві клітини лишайника, вони зазнали тієї ж долі.
Сінгх та його колеги показали, що C. lacinulatum містить хімічні сполуки, які не лише блокують ультрафіолетове світло, але й нейтралізують шкідливі сполуки, відомі як вільні радикали, які виникають внаслідок впливу ультрафіолетового випромінювання.
Таким чином, екзопланети, на які постійно діє ультрафіолетове світло, не є обов’язково непридатними для проживання, підсумували дослідники. Можливо, чужий вид лишайників таки зможе закріпитися там.
Подібний сценарій, вірогідно, відбувався і раніше на нашій планеті, вважають дослідники. До того, як утворився озоновий шар, найдавніше життя мусило витримувати UVC-випромінювання. «Сценарій, який ми гіпотезуємо, насправді відбувався на Землі мільярди років тому», — зазначає Сан.
Ці результати яскраво свідчать про те, що C. lacinulatum є надзвичайно стійким до ультрафіолетового випромінювання, говорить Меттью Нельсен, біолог з Поля музею в Чикаго, який не був залучений до дослідження. Але твердження авторів про те, що екзопланети, оточені ультрафіолетовим світлом, можуть містити подібні організми, є дещо перебільшеним, адже є інші стресори, такі як температура та доступність води. «Я вважаю, що поки ще зарано стверджувати, що лишайники можуть вижити на інших планетах», — підсумував Нельсен.