Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu zweryfikowali możliwość funkcjonowania dwóch gatunków porostów w środowisku zbliżonym do panującego na powierzchni Marsa. Podważyli tym samym wcześniejsze założenia dotyczące wykluczającej życie natury Czerwonej Planety.
Porosty to specyficzne organizmy symbiotyczne zasadniczo składające się z grzyba oraz partnera fotosyntetycznego, którym mogą być autotroficzne glony lub cyjanobakterie. W porównaniu z typowymi grzybami mają wiele osobliwych cech, takich jak bardzo zmienna morfologia, specyficzne szlaki metaboliczne i wyjątkowe sposoby rozmnażania. Porosty występują praktycznie w każdym ekosystemie na Ziemi – od biegunów po tropiki, ale tylko w najbardziej ekstremalnych środowiskach, jak gorące i suche pustynie, regiony polarne czy wysokie góry stają się istotnym elementem ekosystemu. Ze względu na ich zdolność do adaptacji i przetrwania w najbardziej ekstremalnych środowiskach na Ziemi, porosty stały się głównym przedmiotem zainteresowania astrobiologów, którzy spekulowali, czy mogą one przetrwać w środowiskach pozaziemskich, takich jak przestrzeń kosmiczna czy też powierzchnia Marsa.
Wyniki eksperymentów prowadzonych pod kierownictwem dr hab. Kai Skubały z Wydziału Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego podważyły wcześniejsze założenia dotyczące wykluczającej życie natury Marsa, dając jednocześnie wgląd w astrobiologię i eksplorację kosmosu. Naukowcy (również z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu) po raz pierwszy zweryfikowali możliwość funkcjonowania dwóch gatunków porostów słojecznicy mchowej (Diploschistes muscorum) i płucnicy kolczastej (Cetraria aculeata) w stanie metabolicznie aktywnym, czyli w środowisku zbliżonym do panującego na powierzchni Marsa. Oba organizmy umieszczono w specjalnie przygotowanej komorze próżniowej, w której przez 5 godzin odtwarzano warunki panujące na Czerwonej Planecie. Porosty musiały sprostać m.in. wahaniom temperatury i promieniowaniu rentgenowskiemu.
Doświadczenia wykazały, że słonecznica mchowa jest zdolna do przeprowadzania procesów metabolicznych i skutecznej aktywacji mechanizmów obronnych oraz wytrzymuje dawkę promieniowania X wynoszącą 50 Gy, która jest oczekiwana na powierzchni Marsa w ciągu jednego roku silnej aktywności słonecznej. Tym samym wysokie dawki promieniowania jonizującego związane z rozbłyskami słonecznymi i cząstkami energetycznymi docierającymi do powierzchni Marsa nie powinny mieć wpływu na potencjalną zdolność porostów do życia na tej planecie.
Przedstawione wyniki poszerzają wiedzę na temat procesów biologicznych w warunkach symulujących te występujące na Marsie i pokazują fizjologiczną i biochemiczną odpowiedź uwodnionych organizmów na promieniowanie jonizujące – jeden z kluczowych czynników ograniczających możliwość przetrwania i zdolności do życia na powierzchni tej planety. Przyczyniły się one również do poszerzenia wiedzy na temat adaptacji porostów i ich potencjału do kolonizacji środowisk pozaziemskich.
Zrozumienie granic życia oraz możliwość jego istnienia poza Ziemią są jednym z fundamentalnych celów astrobiologii. Mars jest jednym z głównych kandydatów do poszukiwań śladów życia, a także ewentualnej kolonizacji przez współczesne formy życia ziemskiego. Diploschistes muscorum to obiecujący kandydat do dalszych badań astrobiologicznych – wskazują naukowcy.
Wyniki opublikowało czasopismo „IMA Fungus”, sztandarowy periodyku Międzynarodowego Stowarzyszenia Mykologicznego.
Łukasz Wspaniały, źródło: UJ