Обнаружить внеземную жизнь вне земной же лаборатории очень сложно. Ученые создали прибор, способный за небольшое время заставить даже примитивные микроорганизмы выдать себя активным передвижением — и опробовали его экспериментально.
Выращенные в лаборатории колонии сенной палочки Bacillus subtilis / © Catfaster
Микроорганизмы умеют синхронно вращать своими жгутиками со скоростью до тысячи оборотов в секунду. Это позволяет им «бежать», каждую секунду преодолевая расстояние в десятки раз больше длины собственного тела, и даже «кувыркаться», чтобы сменить направление движения. Куда «бежать» и «кувыркаться» — и микробу понятно: туда, где есть то, что продлевает жизнь, и прочь от того, что ей угрожает.
Именно этот элементарный принцип можно применить в поиске внеземной жизни, уверены биологи из Германии и Португалии. В недавней статье для Frontiers in Astronomy and Space Sciences они описали интересный эксперимент: он заключается в том, чтобы заставить гипотетические внеземные существа шевелиться под действием раздражителя. Известно, что бактерии и археи реагируют на свет, изменения магнитного поля, но больше всего на те или иные вещества. К привлекательным они «бегут», от токсичных «убегают». Это называется хемотаксисом.
Теперь ученые решили приманить их чем-то привлекательным, а именно — аминокислотой L-серин. Это один из «строительных кирпичиков» белков. Микробы воспринимают его как признак питательной среды, а может быть, даже непосредственно как пищу.
В качестве подопытных использовали три вида организмов, выбор каждого из них подразумевает надежду однажды обнаружить нечто подобное, например, на Марсе. Во-первых, это самая обыкновенная сенная палочка Bacillus subtilis, которая живет в почве, нашем кишечнике, водоемах и даже в воздухе. Она очень химически чувствительна. К примеру, любит этанол, хотя пока не ясно, зачем он ей нужен. Но главное — в экстремальной ситуации она может создавать «защитные капсулы» под названием «эндоспоры» и погружаться в них в состояние анабиоза, чтобы таким образом выжить в губительных условиях.
Во-вторых, в эксперименте участвовала Pseudoalteromonas haloplanktis, обитательница Антарктики. Она вообще любит холод, такие организмы называют психрофильными. Наконец, третий участник — архея Haloferax volcanii, которая предпочитает Мертвое море, Большое соленое озеро и прочий концентрированный рассол. Она галофил.
Все эти организмы по отдельности разместили в специальной емкости, разделенной на две части: с одной стороны — микробы, с другой — привлекательная для них аминокислота, между — мембрана, через которую частицы грунта не будут проходить, а проходят исключительно сами бактерии либо археи.
По итогам трех часов наблюдений выяснилось, что все три культуры замечательно откликаются на L-серин: их количества на привлекательной половине контейнера увеличились в несколько раз. Кстати, насчет любительницы соли это впервые обнаруженный факт. Такой же эксперимент предлагают проводить с внеземным веществом. Особенно интересно было бы протестировать марсианский грунт именно на Красной планете.
