Самой большой угрозой для колонизации космоса человеком могут стать земные патогены, которые лучше нас адаптируются к новым условиям.
Благодаря практически бескислородной атмосфере, радиационному облучению и недостатку питательных веществ Марс является враждебным местом для жизни человека. Однако он может оказаться не таким уж недружелюбным по отношению к микробам, которые мы привезем с собой, в том числе и к тем, с которыми мы предпочли бы не сталкиваться.
Три года назад астробиологи обратили внимание на наличие сахара в метеоритах и обнаружили, что некоторые бактерии будут расти, если их кормить такими космическими конфетами. Возможно, это не проблема, поскольку другие условия не позволят микроорганизмам чувствовать себя как дома на будущих астероидных базах. Однако на Марсе всё может быть не так, поэтому команда под руководством аспиранта Германского аэрокосмического центра Томмазо Заккариа решила посмотреть, как наши микробы поведут себя в смоделированной марсианской среде. Оказалось, что довольно хорошо, а может быть, даже слишком хорошо.
О полетах к другим мирам известно одно: мы будем брать с собой попутчиков. Даже самые тщательные усилия по дезинфекции космических кораблей оказываются недостаточными, что доказывает выживание бактерий за пределами МКС. Когда в полет вовлечены люди, поддерживать чистоту становится на порядок сложнее.
Мы зависим от полезных бактерий, особенно в нашем кишечнике, поэтому некоторых из этих космических путешественников можно только поприветствовать. Другие могут быть достаточно нейтральными, если только на Марсе не окажется жизни, которая не с ними не уживется. Однако будущие поселенцы наверняка предпочли бы избежать случаев сепсиса или дизентерии, вызванных непрошеными спутниками из дома.
Авторы поместили четыре вида бактерий (Burkholderia cepacia, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Serratia marcescens) в среду с атмосферой, химическим составом почвы и воздействием ультрафиолетового излучения, подобными тем, с которыми сталкивались наши марсоходы.
Бактерии реагировали по-разному. Например, B. cepacian, по-видимому, не может расти в присутствии перхлората натрия – обычного для марсианских рассолов – если ее постоянно не кормить глюкозой. С другой стороны, перхлорат натрия, похоже, не беспокоит K. pneumoniae. Многократное высушивание для имитации типичной нехватки воды на Марсе резко сократило численность видов. Тем не менее, все четыре вида выживали (по крайней мере, в той или иной степени) в течение нескольких дней или недель, и еще дольше, когда их кормили имитацией марсианского реголита (почвы), а не только сахаром.
Окончательным испытанием стала реакция на комплекс марсианских условий: одновременно на свет, почву, атмосферу и воду. В частности, S. marcescens, похоже, готовы ко всему, что может обрушить на них Марс – и это даже без времени на то, чтобы эволюция сделала свою работу. S. marcescens часто находят при внутрибольничных инфекциях и они известны тем, что вызывают инфекции мочевыводящих путей и сепсис ран.
“Вначале мы думали, что реголит окажет токсическое воздействие на клетки и ограничит их рост”, – рассказал Заккария. “Но вместо этого мы увидели обратное”. Авторы предполагают, что это может быть связано с тем, что частицы почвы дают возможность спрятаться от ультрафиолетового света и других угроз для выживания бактерий.
Когда (а не если) болезнетворные микроорганизмы сопроводят людей на Марс в наших кишках или на нашей коже, можно ожидать, что некоторые из них попадут в почву вокруг базы. Это исследование предполагает, что они могут размножаться при любом доступе к воде, независимо от ее солености. В отсутствие здоровой экосистемы, которая могла бы их контролировать, опасность заражения этими патогенами других астронавтов очень высока, что представляет собой серьезную проблему для человека, находящегося от ближайшей больницы дальше, чем когда-либо было.
Новое открытие не стало полной неожиданностью. Исследование 2022 года показало, что один из видов дрожжей может выживать в соленой марсианской воде в тех редких случаях, когда она не замерзает. Также было установлено, что на Марсе могут процветать различные экстремофилы. Однако тот факт, что эти четыре вида не только могут переехать на людях, но и стать серьезной проблемой для нас, когда мы там окажемся, делает последствия гораздо более серьезными.
Результаты исследования опубликованы в журнале Astrobiology.
Читайте также: Почему экстремальная радиация не помешала зарождению жизни на ранней Земле