Жизнь: границы выносливости

[Борислав]

Не знаю правильно ли я сюда как новость размещаю (и актуальна ли она?), да и в ней слабо понимаю, но может кому-нибудь будет интересно

Мeртвый снег
2.08.2006 7:47  | Газета.ru
Перед покорителями Марса встала непредвиденная до сих пор проблема: быстрая коррозия. Сразу две статьи в июньском выпуске журнала Astrobiology свидетельствуют, что грозы и смерчи на Марсе могут приводить к образованию перекиси водорода и пероксидов в грунте и в атмосфере планеты.

Физик Грегори Делори из UC Berkeley's Space Sciences Laboratory в Калифорнийском Университете - автор первой работы считает, что если данные его группы верны, то за последние три миллиона лет, в которые климат на Марсе сохранялся таким, как сейчас, в почве планеты должно было скопиться такое количество перекисей, которое убило бы почти любую попавшую в грунт бактерию.

Команда Дэлори основывала свои данные на земных полевых наблюдениях смерчей и гроз, а также на компьютерном моделировании, переносящем земные данные в марсианские условия и на данных, переданных посадочным аппаратом Viking в 1970-е годы.

Вторая статья, также написанная группой Дэлори, посвящена химии образования марсианских пероксидов. Электрические разряды, происходящие во время гроз и смерчей, расщепляют водяной пар и углекислый газ (из которых в основном состоит марсианская атмосфера) на свободные радикалы. Одним из продуктов их рекомбинации и является перекись водорода Н2O2.

По расчетам ученых, должна образовываться такая концентрация перекиси, что может выпадать пероксидный снег.

Кроме того, могут образовываться и очень активные озониды, содержащие активный ион О3-.

Результаты ученых приводят к неожиданным следствиям. Во-первых, если жизнь на Марсе и была, то теперь ей сохраниться стало намного труднее. Перекись - весьма агрессивная среда, и накопившаяся в грунте концентрация может уничтожить почти любой микроорганизм.

Во-вторых, образование перекиси способствовало похолоданию на Марсе: более агрессивный окислитель просто "выжег" парниковый метан.

В-третьих, при длительном пребывании земной экспедиции на Марсе придется учитывать коррозионное воздействие перекисей (впрочем, Дэлори не поясняет, как в таком случае сумели многократно превысить свой ресурс марсоходы Spirit и Opportunuty).

Ну и последний, самый неожиданный вывод. Некоторые спорные фрагменты марсианских метеоритов, которые принимают за следы марсианских бактерий, согласно Дэлори, могут быть просто следами действия перекисей.

По мнению американского специалиста, окончательно его гипотезу сумеет проверить новый ровер, который заменит существующие марсоходы в 2009 году
http://www.rambler.ru/db/news/msg.html?mid=8370863

[T101]

С Новостей Космонавтики.
--------------------------------------
На Международной космической станции начался российский эксперимент "Аквариум", который поможет ученым создать биологические системы жизнеобеспечения экипажей межпланетных кораблей и экосистемы будущих поселений на других планетах. По словам заведующего лабораторией Института медико-биологических проблем РАН Георгия Самарина, у эксперимента есть и другая задача - выяснить, могли ли простейшие организмы и животные попасть на Землю с других планет. "Мы уже выяснили, что микробы и споры выдерживают условия открытого космоса, и теперь в рамках эксперимента "Биориск" будем проверять "на прочность" животных", - сообщил Г.Самарин.
     В рамках эксперимента на борт космической станции взяли низших ракообразных, находящихся в состоянии диапаузы - временной спячки, когда затухают жизненные процессы. Ракообразные упакованы в трехслойные пакеты-укладки, которые исключают воздействие атмосферы станции. Предполагается, что они будут "жить" внутри станции разные сроки - от 1 месяца до полугода. Их собратья, помещенные на внешней поверхности МКС, подвергнутся воздействию условий открытого космоса год и более. Одна из целей эксперимента - выяснить, как долго животные смогут храниться в таком состоянии, после этого реактивироваться и давать потомство. Затем ученые сравнят данные с показателями контрольной группы на Земле. Кроме того, исследователи намерены изучить, как ведут себя в стрессовой ситуации участки генома (ДНК), ответственные за формирование и глубину диапаузы.
     Первые подобные эксперименты проводились еще на орбитальном комплексе "Мир" и биоспутниках "Космос" с рыбками гуппи и водорослями, однако срок существования микроэкосистемы тогда ограничивался всего 20 сутками.
     Как ожидается, в будущем бортовые "аквариумы" и "огороды" не просто обеспечат космонавтов едой и кислородом, но и скрасят полуторагодовой полет к Марсу и обратно, сообщает РБК.

     - А.Ж.

[Alex Swet-Koretski]

В параллель с находкой ув.Борислава, соотносимая информация была недавно опубликована на ("в"?) "Элементах большой науки"
Цитата:
Новое исследование планетологов позволяет сделать вывод, что пылевые бури на Марсе способствуют уничтожению органики, и поэтому марсианские пейзажи такие безжизненные. Атмосферные катаклизмы планеты генерируют мощное статическое электричество, которое содействует распаду молекул углекислого газа и водяного пара. Распавшиеся части молекул рекомбинируют, в частности, в перекись водорода, которая выпадает на марсианский грунт в виде мелкого снега. Но перекись водорода — весьма активное химическое вещество, способное уничтожить многие органические соединения. Более того, она имеет свойство концентрироваться в верхних слоях марсианского грунта, «предохраняя» его от появления жизни.
Столь неожиданные выводы о марсианской погоде и ее последствиях базируются на экспериментах в безжизненных районах Земли, лабораторных экспериментах и компьютерном моделировании. И если Марс остается сухим и пыльным, как полагают, уже 3 миллиарда лет, то, пропитанный перекисью водорода грунт должен был убить всё то живое, что могло существовать на планете еще раньше. Подробные выкладки нового исследования ученых из Калифорнийского университета в Беркли опубликованы в июньском номере журнала «Астробиология» (Astrobiology).
Если результаты экспериментов верны, то это позволяет по-новому интерпретировать опыты, проделанные марсианскими аппаратами «Викинг» (Viking). Миссия «Викинг» состояла из двух космических кораблей, запущенных NASA в 1975 году. Ее главной целью было протестировать марсианский грунт на наличие признаков жизни. В 1976 году исследовательские зонды достигли поверхности Марса и провели четыре различных теста, включая добавление органических веществ и воды в грунт с последующим анализом испарений, которые могли указать на присутствие и активность живых микроорганизмов.

Но анализы веществ оказались неубедительными, поскольку испарения были слишком кратковременны, а другие инструменты не обнаружили никакие следов органических веществ, указывающих хотя бы на малейшее присутствие жизни.
К тому же интенсивное ультрафиолетовое излучение, низкие температуры и атмосферное давление, недостаток воды и другие, крайне жесткие условия дополнительно ставили под сомнение выживаемость любых видов микроорганизмов.
Теперь, спустя 30 лет после исследований «Викингов», ученые из Беркли практически рассеяли сомнения, связанные с недостаточностью экспериментальных выводов первых американских аппаратов, опустившихся на другую планету. Плазменные модели марсианских бурь явственно показывают, что статическое электричество, образованное при трении частиц пыли в глобальных бурях и меньших смерчах («пыльных дьяволах»), может разложить углекислый газ на отдельные молекулы, допуская их рекомбинацию в перекись водорода или более сложные супероксиды. Все эти окислители легко вступают в реакцию и заставляют распадаться другие молекулы, включая органические, которые напрямую связаны с образованием и поддержанием жизни.
Дальнейшие эксперименты по изучению «пыльных дьяволов» в пустынных районах Земли показали, что окислители могут достигать значительных концентраций во время сильных бурь, и это способствует их конденсации и последующего выпадения осадков, которые «заражают» верхние слои грунта. Кроме этого, суперокислители не только могли уничтожить весь органический материал на Марсе, но ускорить сокращение количества метана в атмосфере.
Частицы пыли, трущиеся друг о друга во время пылевой бури, становятся положительно и отрицательно заряженными, образуя статическое электричество, которое в грозовых тучах на Земле способно накапливаться и разряжаться в виде молний. Хотя для грозовых разрядов на Марсе не получено почти никаких подтверждений, заряженные частицы, безусловно, присутствуют в смерчах и бурях. Именно они ускоряют электроны, которые, в свою очередь, разрушают молекулы.

Поскольку в марсианской атмосфере распространены молекулы углекислого газа и водяного пара, то, при вышеописанных условиях, они превращаются в ионы гидроксила (ОН) и угарного газа (CO). Одним из продуктов их последующей рекомбинации должна быть перекись водорода (H2O2). При достаточно высоких концентрациях перекись конденсируется в твердые частицы и выпадает в виде снега.
Снег покрывает марсианский грунт и впитывается в него. После этого уже ничто живое (даже в виде бактерий) не может существовать на поверхности планеты и в самом грунте. Уже тридцать лет назад некоторые исследователи предполагали, что пылевые бури могут быть электрически активными, подобно грозовым облакам Земли, и что эти шторма могут быть источником новой реактивной химии. Но обосновать это получилось лишь теперь.
Описанная теория марсианских бурь, конечно же, требует непосредственного подтверждения, но это станет возможным после того, как на Марс доставят новый марсоход с электрическим сенсором, работающим в тандеме с системой химического анализа атмосферы. Но уже сейчас можно с сожалением констатировать, что марсиане (даже в самом примитивном их виде) так и останутся плодом воображения писателей-фантастов.
Источники:
1) Mars' dust storms may produce peroxide snow // Пресс-релиз Калифорнийского института в Беркли, 31.07.2006.
2) Electrical Dust Storms Could Make Life on Mars Impossible // Universetoday.com, 31.07.2006.
Александр Козловский, Астрогалактика
(конец цитаты)
Последняя фраза несколько напрягает своей слегка патологической уверенностью

[T101]

Гм. Атмосфера у Марса мизерной плотности. Водяного пара там - мизерный процент. Неужто из этих крупиц выходит фатальное количество злобной перекиси?   

[Любитель]

Перекись водорода не такой уж страшный окислитель. Если его концентрация на Марсе увеличивалась не слишком быстро, то местные бактерии могли успеть приспособится к новым условиям жизни.
Перекись водорода постоянно образуется внутри любой аэробной клетки, кстати. Кислородная среда куда агрессивней перекисной, ИМХО.

[zenixt]

Гм. Атмосфера у Марса мизерной плотности. Водяного пара там - мизерный процент.

Долго и усердно искал в инете, живут ли лишайники на вершине Эвереста и ничего не нашел? Если их там нет, то искать жизь на поверхности Марса бессмысленно. Если жизнь на Марсе была и сохранилась, то только на большой глубине вблизи ареотермальных источников, если таковые вообще существуют там на глубинах до 10км.

[Alex Swet-Koretski]

Распеделение температуры и внутреннего давления в пещерах (земных, за неимением пока прочих) - вещь неравномерная. В закупороненной - лишенной выхода на поверхность планеты - пещере, как в бутылке с шампанским - давление не будет "соответствовать" формально правильным расчетам для данной глубины И температура тоже. Так что нет необходимости "опускаться" в такие расщелины Хотя, ясно, что речь идет всё равно о впечатляющих глубинах. Наличие глубоких внутренних полостей на Марсе, вроде как, считается весьма вероятным...
Насчет лишайников - не знаю. Многие из них, вопреки широко распространенному мнению - весьма прихотливые создания. Что же касается бактерий, то их в жизнеспособном состояни находили гораздо выше Эвереста

[zenixt]

Насчет лишайников - не знаю. Многие из них, вопреки широко распространенному мнению - весьма прихотливые создания. Что же касается бактерий, то их в жизнеспособном состояни находили гораздо выше Эвереста

Спасибо, но мне, чтобы сделать некоторые выводы, нужна информация именно по лишайникам, которые могли бы жить на вершине Эвереста на скальных обнажениях, которые по несколько месяцев в году, а то и весь год, не покрыты снегом.

[T101]

Бедные лишайники... Куда их тока уже не "засунули"...
А вообще, что к нем все прицепились? Вот правильно наши рачков решили уже испытать. Не одними же лишайниками жизнь на Земле процветает...
Хочу напомнить кстати, что большую часть времени существования жизни на Земле, жизнь эта была увы одноклеточной.

Нет, даже не так: она была не многоклеточной.

[Alex Swet-Koretski]

Одна из не лишенных лигичности версий возникновения именно КЛЕТКИ, как принципиально нового и самого "широкого" шага эволюции предполагает, что первые клетки возникли (как Афродита ) в зоне морского прибоя, когда пенные перегородочки, плотно окруженные прото-организмами, перестали лопаться моментально, начав сохраняться всё более длительные сроки

[vika vorobyeva]

Статья на Элементах о микроорганизмах, легко выдерживающих 5000 Грей радиации (для человека смертельная доза 10 Грей), а также переносящих высыхание и вакуум:
http://elementy.ru/news/430348

Один из кандидатов на заселение Европы, если там не окажется своей собственной жизни

[T101]

Да, я лично давно слышал, что есть бактерии, прекрасно живущие в воде атомных реакторов. Прямо вокруг стержней плавают

[vika vorobyeva]

На Элементах появилась статья о сообществе микроорганизмов, обитающих на глубине 3 км в геотермальных водах с температурой воды около 60С. Было показано, что водоносный пласт был изолирован от внешней (надземной) биосферы как минимум 3 млн. лет назад (а возможно, и все 25 млн.)
Цитата из статьи: "В любом случае получается, что подземное микробное сообщество существует в абсолютной изоляции, без всякого притока вещества и энергии с поверхности, как минимум три миллиона лет, а возможно, и все 25 миллионов. И, несомненно, может существовать так и дальше — даже если всё живое на поверхности погибнет, из атмосферы исчезнет весь кислород, а Солнце погаснет."

http://elementy.ru/news/430367

[bibliograf]

 Более впечатляющий пример боевой устойчивости - самка обыкновенного иксодового клеща, предназначенная
для рассматривания под электроным микроскопом, была заморожена в жидком азоте, высушена под вакуумом,
напылена золотом( для увеличения электропроводности), помещена в камеру сканирующего микроскопа, где
облучалась потоком электронов с энергией около 40 кЭВ). На другой день она ожила и через некоторое время
отложила жизнеспособные яйца! Кстати, обычный клещ - рекордсмен по радиационной устойчивости - он может
выдержать 50 000 бэр!
Про перекиси и эксперименты "Викингов":
Один из этих экспериментов заключался в смачивании пробы грунта питательным раствором с последующим
инкубированием и регистрацией количества выделяющегося газа. Было обнаружено, что сперва наблюдается
значительное газовыделение, которое вскоре спадает до нуля. Уже тогда это было объяснено присутствием
перекисей в марсианском грунте. В присутствии воды и окислов железа перекись разлагается и выделяется
газ...

[Olweg]

Как раз в тему: эксперимент, аналогичный проведенному "Викингами", не обнаружил признаков жизни на Земле

http://www.newscientistspace.com/article/dn10361-viking-landers-may-have-missed-martian-life.html

[Sergiusz]

Microbe Fixes Nitrogen At A Blistering 92C

Обнаружен представитель архей, способный к фиксированию азота при 92°С. Обнаружен, естественно в глубоководном гидротермальном источнике, в Тихом океане. Прежний рекорд термофильного азотфиксирующего организма побит на 28°С. 

[Kweni]

о микроорганизмах, легко выдерживающих 5000 Грей радиации (для человека смертельная доза 10 Грей

Очень удручающая, пессимистическая статья. Обратите внимание: микробу нужно аж 6 часов на восстановление последствий однократного облучения радиацией. А если за это время он подвергнется облучению ещё раз? А потом ещё? Следовательно, микроорганизмы будут гораздо менее устойчивы к постоянному радиоактивному облучению, чем к однократному, и в открытом космосе быстро издохнут. Это в ядерном реакторе можно плавать в потоках охладителя, подвергаясь мощному облучению 1 раз за короткую микробью жизнь. В космосе такого курорта не будет. Для заселения Европы организм тоже не годится - как видно из статьи, он питается концентрированной легкоусвояемой органикой - такой, как мясные консервы, которых на Европе нет. Те гипотетические потоки горячей насыщенной сероводородом и метаном воды на дне океана Европы будут ему не по зубам, его приспособления к высыханию и радиационная устойчивость в водах Европы не нужны - словом, совершенно неподходящий организм.

[vika vorobyeva]

Еще одна интересная статья на Элементах - о том, что симбиоз трех существ (растения, гриба и вируса) позволяет им жить на почвах с температурой +65С (в Йеллоустонском национальном парке). Удаление из симбиотического сообщества хотя бы одного организма (гриба или вируса) полностью лишало его термостойкости.
http://elementy.ru/news/430442

[SpiegeLeisen]

Марина
Колебания температуры не самый критичный фактор в данном случае.
Особенно  в пределах от -35°С до -10°С для лишайников.
К сожалению смоделировать в домашних условиях марсианские условия врятли возможно...

У меня на работе был термостат такой, для испытаний на экстрим аппаратуры. За смену по несколько раз гонялся от -60 до +120.
Так вот - в камере завелась плесень! Сама завелась, сама залезла, и ей видимо понравилось! 

[Alex Swet-Koretski]

Курьёз из жизни моего приятеля Костика: у него была сувенирная реконструкция античной клепсидры. И вот в герметичных, вроде бы, колбочках и трубочках стали бурно развиваться сине-зеленые, перегораживая узенький выводной каналец. Устройство сдохло