Американцы заселят Марс растениями-экстремофилами
|
Американские биологи занялись разработкой генетически модифицированных растений, способных выдержать суровый марсианский климат. Поставщиком генетического материала для их опытов, возможно, станут чрезвычайно выносливые бактерии, живущие в глубоководных газовых трубках.
Считается, что для успешного освоения Марса землянам понадобятся кислород, пища и поглотители двуокиси углерода. Эти задачи можно решить и сугубо техническими средствами, однако эксперты финансируемого NASA Института перспективных концепций (NIAC) посчитали, что использование для этих целей генетически модифицированных растений может оказаться более выгодным экономически.
Однако чтобы приступить к высаживанию на Красной планете первых аллей и садов, генетикам необходимо решить проблему устойчивости земных растений к крайне суровому климату планеты, отличающемуся почти нулевым уровнем влажности и очень резкими перепадами температур. Кроме того, растения должны выдерживать и весьма высокий уровень радиации на лишенной магнитосферы и озонового слоя планете. Возможно, что ключом к созданию таких растений станут земные бактерии-экстремофилы вида Pyrococcus furiosus.
|
Обычные растения, привыкшие к сравнительно мягкому климату Земли, реагируют на непривычно резкие изменения погодных условий выделением большого количества супероксидов — высокотоксичных свободных радикалов, повреждающих клеточные мембраны и хромосомы. В случае чрезмерно большого выделения этих веществ растение быстро гибнет. Однако бактерии P. furiosus, живущие в жерлах «черных курильщиков», переносят резкое падение температуры куда менее болезненно. Время от времени разнежившиеся в глубоководной баньке бактерии случайно попадают в турбулентное завихрение и вылетают в окружающую гидротермальный источник ледяную воду, однако на их метаболизме этот жестокий стресс не отражается.
«Черные курильщики» — глубоководные вулканические источники, расположенные в океане на тысячеметровых глубинах. Температура воды в них благодаря высокому давлению может достигать 400°C. При взаимодействии горячей воды источника с холодной морской водой образуется темный осадок, источник как бы дымит (отсюда происходит их название). В сильнокислой среде «черных курильщиков» обитают бактерии, потребляющие CO2, среди них — экстремально термофильные бактерии Pyrococcus furiosus («яростные огненные шарики»). P. furiosus развиваются при отсутствии молекулярного кислорода за счет использования органического вещества при температурах 70-103°C.
По всей видимости, секрет феноменальной живучести этих микроорганизмов заключается в мощной системе очистки от свободных радикалов, не позволяющей супероксидам повредить клетку. Предварительные опыты с генетически модифицированным клеточными культурами показали, что применение генов P. furiosus значительно повышает их сопротивляемость резким перепадам температур.
Следующей мишенью американских генетиков должен стать обыкновенный сорняк резушка (Arabidopsis), сообщает New Scientist SPACE.
О том, какие еще футуристические проекты получили финансирование NASA, см. Космический телескоп загородит звезды, чтобы увидеть планеты.
