Бактерии-патогены могут процветать на Марсе

Из-за бескислородной атмосферы, сильного воздействия радиации и недостатка питательных веществ Марс является очень враждебным местом для человека. Однако возможно, Красная планета не так уж и недружелюбна по отношению к микробам (включая тех, что могут быть опасны для человеческого здоровья), которых мы ненароком могли занести туда на борту марсоходов и посадочных модулей.

Три года назад астробиологи обнаружили в метеоритах сахара и заключили, что некоторые бактерии будут чувствовать себя вполне комфортно, если их кормить исключительно «космическими камнями». Возможно, из-за чрезвычайно суровых условий, царящих на астероидах, микроорганизмы обосноваться на них не смогут. Однако на поверхности Марса, где дела обстоят существенно лучше, некоторые из них, скорее всего, могли бы жить и размножаться. Это было доказано в серии экспериментов, проведенных командой ученых под руководством Томмазо Заккарии, аспиранта из Немецкого центра авиации и космонавтики (англ. German Aerospace Center). Авторы исследования смоделировали марсианскую среду и обнаружили, что некоторые микроорганизмы чувствуют себя в ней достаточно хорошо. Даже слишком хорошо.

Бактерии-патогены и Марс

Организуя миссии в другие миры, мы прекрасно знаем, что космический аппарат прихватывает с собой «земных автостопщиков». Даже самые современные методы по дезинфекции космических аппаратов терпят неудачу, а некоторые микроорганизмы без труда выживают в открытом космосе, и этот факт доказывают бактерии, проживающие на обшивке МКС. В случае организации пилотируемой миссии процесс поддержания стерильных условий становится на несколько порядков сложнее.

Мы зависим от полезных бактерий, особенно в нашем кишечнике, поэтому некоторые из этих космических путешественников будут приветствоваться. Другие должны быть достаточно нейтральными, если только Марс не является пристанищем для местной жизни, которая не станет уживаться с той, что мы привезли с собой. Однако будущие колонисты Красной планеты предпочли бы избегать случаев сепсиса или дизентерии, вызванных нежелательными спутниками из дома.

Авторы исследования поместили четыре вида бактерий (Burkholderia cepacia, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Serratia marcescens) в среду, имитирующую условия на марсианской поверхности. Бактерии реагировали по-разному. Например, Burkholderia cepacia, по-видимому, не может расти в присутствии перхлората натрия — обычного для марсианских рассолов — если ее не кормить глюкозой. С другой стороны, перхлорат натрия, похоже, не беспокоит Klebsiella pneumoniae. Многократное высушивание для имитации типичной нехватки воды на Марсе резко сократило численность видов. Тем не менее все четыре вида выживали в течение нескольких дней или недель, и чувствовали себя лучше, когда их «кормили» имитацией марсианского реголита (почвы), нежели одним только сахаром.

Последним испытанием стала реакция на набор марсианских условий: работа с освещением, реголитом, воздухом и водой одновременно. В частности, вид Serratia marcescens, похоже, готов ко всем крайностям, которые Марс может ему подбросить, даже если они встречаются одновременно — и это даже без времени на эволюцию. Serratia marcescens, часто встречающийся при внутрибольничных инфекциях, известен при инфекциях мочевыводящих путей и нагноении ран.

«Вначале мы думали, что реголит окажет токсическое воздействие на клетки и ограничит их рост, — комментирует эксперимент Заккария. — Но вместо этого мы увидели, что все было наоборот».

Исследователи подозревают, что это может быть связано с тем, что частицы реголита служат убежищем от ультрафиолета и других внешних угроз.

Если однажды люди высадятся на поверхность Марса, то они привезут с собой патогены, обитающие, например, в кишечнике и на коже. Следовательно, со временем некоторые из них попадут в грунт вокруг базы. Каждый раз, получая доступ к воде, какой бы соленой она ни была, микроорганизмы будут расти и размножаться. Без здоровой экосистемы, способной их контролировать, опасность заражения астронавтов этими патогенами будет достаточно высока, что представляет собой серьезную проблему для тех, кто будет находиться столь далеко от ближайшей больницы.

Это открытие не было неожиданным. Исследование 2022 года показало, что определенный тип дрожжей может выжить в соленой марсианской воде в тех редких случаях, когда она размораживается. Также было обнаружено, что на Марсе могут процветать различные экстремофилы. Однако тот факт, что эти четыре вида не только могут сопровождать людей, но и могут стать для нас серьезной проблемой, делает последствия гораздо более серьезными.