На кусочке марсианской земли вырастили питающиеся камнями микроорганизмы

Ранний Марс считается средой, в которой могла существовать жизнь. В геологической истории Красной планеты было время, когда она могла быть очень похожа на Землю и имела жизнь. В отличие от нынешних условий на Марсе, в ранней истории могли существовать водоемы с жидкой водой, более высокой температурой и более высоким атмосферным давлением. Потенциальные ранние формы жизни должны были получать энергию из неорганических минеральных источников и преобразовывать CO2 в биомассу. Такие живые существа — это питающиеся камнями микроорганизмы, называемые хемолитотрофами.

Ученые предпологали, что формы жизни, подобные хемолитотрофам, существовали там в первые годы существования Красной планеты. Следы этой древней жизни (биосигнатуры) могли быть сохранены в пределах Ноахских территорий с богатой влагой древней геологической историей и минеральными источниками, которые могли быть колонизированы хемолитотрофами. Чтобы их правильно оценивать, относящиеся к марсианским, крайне важно учитывать хемолитотрофов в минералогических средах, соответствующих марсианским.

Исследователи использовали настоящую ноаховскую марсианскую брекчию (горную породу, сложенную из угловатых обломков, размером более 1 см и сцементированную) для выращивания экстремального термоацидофила Metallosphaera sedula — древнего обитателя наземных термальных источников. Этот образец брекчированного реголита представляет собой самую старую известную марсианскую кору древнего периода кристаллизации (около 4,5 млрд лет).

В результате исследователи наблюдали, как темная мелкозернистая основная масса брекчии была биотрансформирована и использована для создания составных частей микробов в виде биоминеральных отложений. Используя комплексный набор передовых методов, исследователи изучили уникальные микробные взаимодействия с подлинной марсианской брекчией Ноаха вплоть до наномасштаба и атомного разрешения. M. sedula, живущая на материале марсианской коры, произвела отчетливые минералогические и метаболические отпечатки, которые могут дать возможность проследить предполагаемые процессы заселения жизнью марсианской коры.

Выросший на марсианском материале земной коры, этот микроорганизм образовал прочную минеральную капсулу, состоящую из комплексных фосфатов железа, марганца и алюминия. Помимо массивной инкрустации на поверхности клетки, мы наблюдали внутриклеточное образование кристаллических отложений очень сложной природы (Fe, Оксиды Mn, смешанные силикаты Mn). Это отличительные уникальные особенности роста брекчии, которые ранее ученые не наблюдали при культивировании этого микроба на земных минеральных источниках и каменистом хондритовом метеорите.

Наблюдаемые многогранные и сложные модели биоминерализации M. sedula, выращенной на брекчии, показали богатую, разнообразную минералогию и мультиметаллическую природу этого древнего марсианского метеорита. Уникальные паттерны биоминерализации клеток M. sedula подчеркивают важность экспериментов на подлинных марсианских материалах для астробиологических исследований Марса.