Porosty mogą przetrwać na Marsie. Nowe badania polskich naukowców

Spis treści:

1. Porosty ekstremalne
2. Mars w laboratorium
3. Porost ochronny

Porosty nie stanowią pojedynczego organizmu, lecz tworzą układ symbiotyczny grzyba oraz glonów lub cyjanobakterii. Słyną z niezwykłej odporności na ekstremalne warunki środowiskowe, co pozwala im zamieszkiwać takie miejsca, jak pustynie czy rejony polarne na Ziemi. Właśnie to skłoniło badaczy do sprawdzenia, czy te ekstremofile mogłyby przetrwać zabójcze dla większości znanego nam życia środowisko Marsa.

Wyniki eksperymentów prowadzonych pod kierownictwem dr hab. Kai Skubały z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie naukowym „IMA Fungus”. Nowe badanie podważyło wcześniejsze założenia dotyczące wykluczającej życie natury Marsa, dając jednocześnie wgląd w astrobiologię i eksplorację kosmosu.

Porosty ekstremalne

– Do badania wytypowałyśmy wraz z moją doktorantką mgr Karoliną Chowaniec dwa gatunki porostów: Diploschistes muscorum i Cetraria aculeata. Oba posiadają niezwykłe możliwości adaptacyjne do skrajnych warunków środowiska na Ziemi – mówi dr hab. Kaja Skubała.

Diploschistes muscorum, czyli słojecznica mchowa to gatunek skorupiastego porostu należący do rodziny Graphidaceae. Rośnie najczęściej na mszakach (stąd nazwa „muscorum”), tworząc szarobiaławe lub szarozielone, skorupiaste plechy. Jest szeroko rozpowszechniony, spotykany głównie w siedliskach suchych, otwartych – na glebach, skałach lub mchach, zwłaszcza w miejscach ubogich w składniki pokarmowe. Cechuje się dużą odpornością na trudne warunki środowiskowe, co czyni go interesującym obiektem badań m.in. w kontekście astrobiologii. Porost ten był już obiektem badań dr hab. Kai Skubały, która odkryła m.in. jego wyjątkową odporność na metale ciężkie.

– Diploschistes muscorum potrafi akumulować duże ilości metali ciężkich przekraczające nawet kilkukrotnie ich zawartość w podłożu, na którym rośnie. Robi to bez widocznych uszkodzeń, a na powierzchni plechy masowo tworzy kryształy szczawianu wapnia, wiążąc w nich metale ciężkie. Natomiast drugi gatunek – Cetraria aculeata (płucnica kolczasta) – produkuje dużą ilość melanin. Te chronią porost przed silnym promieniowaniem słonecznym, zmniejszając jednocześnie stres oksydacyjny w komórkach – wylicza badaczka.

Mars w laboratorium

Tak wyselekcjonowane porosty zostały umieszczone w specjalnej komorze i wystawione na działanie wysokiego promieniowania jonizującego, obniżonego ciśnienia oraz skrajnych temperatur. Za wyliczeniami symulowanych warunków marsjańskich stali eksperci z Zakładu Fizyki Słońca Centrum Badań Kosmicznych PAN we Wrocławiu. Również tam przeprowadzono serię pięciogodzinnych eksperymentów.

W ramach tego badania udało się wykazać, że grzybowy partner porostów utrzymał aktywność metaboliczną mimo ekspozycji na symulowane marsjańskie warunki atmosferyczne. Wygląda też na to, że porosty, w szczególności D. muscorum, mogłyby potencjalnie przetrwać na Marsie pomimo wysokich dawek promieniowania rentgenowskiego związanego z rozbłyskami słonecznymi i cząstkami energetycznymi docierającymi do powierzchni planety. Wyniki te podważają założenie, że promieniowanie jonizujące jest barierą nie do pokonania dla życia na Marsie i przygotowują grunt pod dalsze badania nad potencjałem przetrwania pozaziemskich mikroorganizmów i symbiontów.

Porost ochronny

– Jest to o tyle fascynujące, że grzyby do procesów metabolicznych potrzebują tlenu. A atmosfera Marsa składa się w ponad 95 proc. z dwutlenku węgla. Mimo to Diploschistes muscorum był w stanie skutecznie prowadzać procesy metaboliczne i aktywować mechanizmy obronne – podkreśla badaczka.

Uzyskane wyniki otwierają nowy rozdział badań nad tworzeniem skutecznych osłon przed promieniowaniem jonizującym, którego doświadczą astronauci na długich misjach planetarnych. Porost D. muscorum mógłby pokrywać pozaziemskie habitaty, tworząc naturalną barierę dla niszczycielskiego promieniowania. Może stać się też idealnym kandydatem do badań astrobiologicznych, skupionych na adaptacjach porostów i ich potencjału do kolonizacji środowisk pozaziemskich.

Źródło: PhysOrg

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.