Анабиоз и движение: учёные разработали уникальный детектор внеземных микроорганизмов

Поиск внеземной жизни за пределами земных лабораторий представляет существенную сложность. Группа исследователей разработала инновационное устройство, способное быстро идентифицировать даже простейшие микроорганизмы по их двигательной активности, что было подтверждено экспериментальным путем.

Микроскопические организмы способны к синхронному вращению жгутиков на скорости, достигающей тысячи оборотов в секунду. Такой механизм обеспечивает им возможность перемещаться на расстояния, многократно превышающие размеры их тела за одну секунду, а также совершать развороты для смены направления движения. Направление определяется простым принципом: движение к благоприятным условиям и избегание опасных факторов.

Исследователи из Германии и Португалии предложили использовать этот базовый механизм для поиска внеземной жизни. Ими описывается эксперимент по стимуляции движения потенциальных внеземных организмов под воздействием различных факторов. Исследования показывают, что микроорганизмы реагируют на световые и магнитные воздействия, но наиболее активно откликаются на химические вещества, проявляя положительный или отрицательный хемотаксис.

Теперь ученые решили использовать привлекательное вещество, а именно аминокислоту L-серин. Это один из основных компонентов белков. Микробы воспринимают его как признак питательной среды или даже как пищу.

В эксперименте использовали три вида организмов, каждый из которых может быть обнаружен в экстремальных условиях, например, на Марсе:

Первая — это обычная сенная палочка Bacillus subtilis, которая обитает в почве, кишечнике, водоемах и даже в воздухе. Она очень чувствительна к химическим веществам и в экстремальных условиях может создавать защитные капсулы, называемые эндоспорами, и погружаться в состояние анабиоза для выживания в неблагоприятных условиях.

Вторая — Pseudoalteromonas haloplanktis, обитательница Антарктики, которая предпочитает холодные условия.

Наконец, третий участник — архея Haloferax volcanii, которая предпочитает соленые воды, такие как Мертвое море и Большое соленое озеро. Она галофил.

Все эти организмы были помещены в специальную емкость, разделенную на две части: с одной стороны — микробы, с другой — привлекательная для них аминокислота, между ними — мембрана, через которую проходят только бактерии или археи, но не частицы грунта.

По итогам трех часов наблюдений выяснилось, что все три культуры активно реагировали на L-серин: их количество на привлекательной половине контейнера увеличилось в несколько раз. Особенно интересен был факт, что любительница соли впервые проявила такую реакцию. Ученые предлагают провести аналогичный эксперимент с внеземным веществом, особенно интересно было бы протестировать марсианский грунт непосредственно на Красной планете.

Уточнения

Хемота́ксис — двигательная реакция микроорганизмов на химический раздражитель.