Ліхен, який може пережити ультрафіолетове випромінювання
Непомітний ліхен ховає у собі приховану суперсилу: він надзвичайно стійкий до ультрафіолетового випромінювання. Нещодавні експерименти над цим витривалим організмом піддають сумніву багаторічні уявлення про те, що чужі планети, які піддаються ультрафіолетовому світлу, повинні бути стерильними. Результати дослідження були опубліковані 12 червня в журналі Astrobiology. Це відкриття може розширити горизонти пошуку життя на інших небесних тілах.
Погляд на позаземні світи
На сьогоднішній день відкрито тисячі екзопланет, проте багато з них обертаються навколо малих, дуже активних зірок, які здатні викидати енергійні частинки і випромінювання. На відміну від Землі, на цих світах, ймовірно, немає озонових шарів у атмосфері. Озон утворюється з сполук, які продукуються під час фотосинтезу, і дослідники не знайшли жодних ознак, що на екзопланетах відбувається цей процес.
Це стає тривожним моментом, оскільки озон, що складається з трьох атомів кисню, виконує функцію захисного покриву, який блокує найшкідливіше ультрафіолетове випромінювання, яке може завдати шкоди поверхні планети. На Землі такі випромінювання, відомі як UVC, використовують у лікарнях для стерилізації інструментів.
Дослідження витривалості ліхенів
“Ціль полягає в тому, щоб знищити життя”, — говорить Теджіндер Сінгх, астробіолог з Національного управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (NASA).
Попередні дослідження показали, що ліхени, симбіоз водоростей і грибів, мають виняткову стійкість до жорстких умов. Однак ніхто не намагався піддавати їх впливу інтенсивного ультрафіолетового світла протягом тривалого часу, що імітувало б умови на екзопланетах. “Ми розширили межі можливого”, — зазначає Сінгх.
У 2021 і 2022 роках Сінгх і його колеги зібрали близько півкілограма ліхену Clavascidium lacinulatum з Мохавської пустелі в південному Неваді. У лабораторії команда піддала ліхен впливу UVC-випромінювання.
Результати експерименту
Після тримісячного впливу на інтенсивностях, які порівнюються з тими, що отримують екзопланети, більше 60% фотосинтетичних клітин C. lacinulatum залишалися життєздатними. “Ми не змогли знищити ліхен”, — каже Генрі Сун, астробіолог з Інституту досліджень пустель у Лас-Вегасі.
Протилежно, всього одна хвилина перебування в аналогічних умовах була летальною для Deinococcus radiodurans, бактерії, відомої своєю витривалістю до радіації. І коли команда ізолювала лише водоростеві клітини ліхену, вони зазнали такої ж долі, як і D. radiodurans.
Дослідники виявили, що C. lacinulatum містить хімічні сполуки, які не лише блокують ультрафіолетове випромінювання, але й нейтралізують небезпечні з’єднання, відомі як вільні радикали, що утворюються під час blootting під ультрафіолетовим випромінюванням.
Таким чином, екзопланети, які потрапляють під вплив ультрафіолетового випромінювання, не обов’язково є невитривалими, зазначила команда. Можливо, якась інопланетна форма ліхену зможе закріпитися на цих планетах.
Ретроспектива на Землі
Дослідники припускають, що подібний сценарій міг також мати місце на Землі мільярди років тому. Перш ніж з’явився озоновий шар, на самому початку життя на планеті організми повинні були пережити UVC-випромінювання. “Сценарій, який ми гіпотетично розглядаємо, насправді відбувався на Землі мільярди років тому”, — зазначає Сун.
Ці результати чітко демонструють, що C. lacinulatum виявляється незвично стійким до ультрафіолетового випромінювання, говорить Метью Нельсен, біолог з Поля музей у Чикаго, котрий не брав участі у дослідженні. Проте ствердження авторів про те, що екзопланети під впливом ультрафіолетового випромінювання можуть мати подібні організми, є певним перебільшенням, оскільки існують й інші фактори, такі як температура та доступність води. “Я вважаю, що зарано стверджувати, що ліхени можуть вижити на інших планетах”.