Грибок из чистых помещений NASA пережил гипотетический полет на Марс и заселился на планете

В чистых помещениях NASA нашли крайне устойчивый к выживанию грибок. Эксперименты показали, что он способен переносить разреженную углекислую марсианскую атмосферу, длительное космическое излучение и даже стандарты термической стерилизации космических аппаратов. Если такие микроорганизмы случайно попадут на Марс и выживут там, это существенно усложнит поиск внеземной жизни, создавая риск биологического загрязнения другой планеты.

Перед полетом все космические аппараты проходят строгую очистку. NASA и другие космические агентства стараются минимизировать количество микробов на поверхности техники, чтобы случайно не занести земную жизнь на другие миры. Особое внимание уделяют спорам бактерий. Последние считаются особенно устойчивыми к радиации, высушиванию и нагреву. Классический пример — бактерия Bacillus pumilus, которую давно используют как своеобразный эталон стойкости.

На деле чистые помещения для сборки космических аппаратов не стерильны в абсолютном смысле. В них регулярно находят плесневые грибы, например, Aspergillus и Penicillium. Их споры, или конидии, также переносят экстремальные условия. Другие грибы ранее показывали устойчивость к радиации и даже выживали в экспериментах на внешней поверхности МКС. Тем не менее именно грибковые загрязнения до сих пор изучались гораздо меньше, чем бактериальные.

Вот почему ученые решили проверить, насколько опасными могут быть грибы на марсианских миссиях. Для этого они изучили 29 микроорганизмов, включая 27 грибковых штаммов, выделенных из чистых помещений NASA, где собирались аппараты для миссии Mars 2020. Сначала исследователи подвергли их жесткому ультрафиолетовому облучению. В результате 23 штамма пережили такую обработку.

Затем, сосредоточившись на самых устойчивых образцах, особенно на Aspergillus calidoustus, авторы исследования, опубликованного в журнале Applied and Environmental Microbiology, выяснили, что наилучшую выживаемость показал именно этот герой эксперимента.

Следом ученые попытались максимально реалистично воспроизвести марсианские условия. Образцы наносили на алюминиевые пластины — аналог поверхностей космических аппаратов — и помещали в специальную камеру. Там создавали атмосферу Красной планеты: около 96 процентов углекислого газа, давление примерно шесть миллибар (почти как на поверхности Марса), и сильное ультрафиолетовое излучение, похожее на солнечное на экваторе планеты. Иногда исследователи добавляли и аналог марсианского грунта, чтобы проверить, может ли пыль защищать микробы.

Aspergillus calidoustus, как оказалось, выдержал до 1440 минут такого облучения — а это почти сутки непрерывного воздействия. Даже после этого часть спор оставалась живой. Более того, грибок переносил и длительное нейтронное излучение, которое имитировало космическую радиацию во время полета к Марсу. После шести месяцев такой нагрузки жизнеспособными оставались более 40 процентов спор.

Особенно тревожным оказался результат с термической стерилизацией. Для обеззараживания деталей космических аппаратов часто используют сухой нагрев при температурах порядка 110-126 градусов Цельсия. При 125 °C грибок сохранял жизнеспособность гораздо дольше, а полностью уничтожить его удалось только при 150 градусах Цельсия — температуре, которая уже может быть опасной для самой техники.

Полностью убить гриб в условиях, похожих на марсианские, удалось только при сочетании сразу нескольких факторов: сильного ультрафиолетового излучения, атмосферы Красной планеты и охлаждения до минус 60 °C — средней температуры поверхности Марса. По отдельности эти условия были недостаточно эффективными.

Это означает, что некоторые земные грибы могут пережить не только подготовку к запуску, но и сам перелет, а затем сохраняться на Марсе достаточно долго. Для науки это серьезная проблема: если будущие приборы обнаружат следы жизни, важно быть уверенными, что это не «туристы» с Земли.

Авторы подчеркивают, что существующие стандарты стерилизации слишком сильно ориентированы на бактерии и недооценивают грибковые споры. По их мнению, системы контроля чистоты нужно пересматривать, включая более тщательных мониторинг грибов. И это касается не только космоса: такие устойчивые микроорганизмы представляют интерес и для пищевой промышленности, фармацевтики и медицины, где также критически важна стерильность.

Выходит, самый стойкий пассажир на пути к Марсу может оказаться вовсе не бактерией, а обычным на вид плесневым грибом — он давно живет рядом с нами, даже в самых чистых помещениях на Земле.