Поиск жизни за пределами Земли часто концентрируется на обнаружении подвижных микроорганизмов. Способность микроорганизмов к самостоятельному перемещению — ключевой признак, отличающий живую материю от неживой. Хемотаксис, то есть направленное движение организма в ответ на химический стимул, играет в этом процессе центральную роль.
Группа исследователей из Технического университета Берлина под руководством Макса Рикелеса разработала новый, упрощенный метод стимуляции хемотаксиса у мельчайших форм жизни, существующих на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале "Frontiers in Astronomy and Space Sciences".
В ходе экспериментов ученые проверили реакцию на хемотаксис у трех типов микроорганизмов: двух бактерий (Bacillus subtilis и Pseudoalteromonas haloplanktis) и одного архея (Haloferax volcanii). Bacillus subtilis известен своей высокой подвижностью и способностью выживать в экстремальных условиях, выдерживая температуры до 100°C в форме спор. Pseudoalteromonas haloplanktis, выделенная из антарктических вод, способна расти при температурах от -2,5°C до 29°C. Haloferax volcanii, архей, обитающий в экстремально соленых средах, таких как Мертвое море, адаптирован к высоким концентрациям соли. Выбор именно этих микроорганизмов обусловлен их способностью выживать в экстремальных условиях, что делает их хорошими моделями для потенциальной внеземной жизни. Важно отметить, что бактерии и археи независимо друг от друга развили системы подвижности, поэтому тестирование обоих типов микроорганизмов повышает надежность методов, разрабатываемых для космических исследований.
Ключевым элементом исследования стало использование L-серина – аминокислоты, известной как триггер хемотаксиса. Все три исследованных вида микроорганизмов продемонстрировали движение в сторону L-серина. Особый интерес представляет реакция H. volcanii, поскольку этот архей не только обладает системами хемотаксиса, но и процветает в очень соленых средах, которые могут быть аналогами условий на Марсе. Существует предположение, что L-серин может присутствовать на Марсе.
Метод, разработанный учеными, отличается простотой и доступностью. Он основан на использовании предметного стекла с двумя камерами, разделенными тонкой мембраной. Микроорганизмы помещаются в одну камеру, а L-серин – в другую. Если микроорганизмы живы и подвижны, они перемещаются через мембрану в сторону L-серина. Преимущества этого метода заключаются в его простоте, низкой стоимости и отсутствии необходимости в мощных компьютерах для анализа данных.
Для применения данного метода в космических миссиях, безусловно, потребуются дополнительные разработки. Необходимо создать более компактные и надежные приборы, способные выдержать условия космического полета и работать в автоматическом режиме без участия человека.
В перспективе этот метод может быть использован в миссиях на Марс, а также для поиска микроорганизмов в океане Европы, спутника Юпитера. Упрощенный и ускоренный метод обнаружения жизни, основанный на хемотаксисе, может стать ценным дополнением к методам прямого наблюдения за подвижностью.
Изображение носит иллюстративный характер
Группа исследователей из Технического университета Берлина под руководством Макса Рикелеса разработала новый, упрощенный метод стимуляции хемотаксиса у мельчайших форм жизни, существующих на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале "Frontiers in Astronomy and Space Sciences".
В ходе экспериментов ученые проверили реакцию на хемотаксис у трех типов микроорганизмов: двух бактерий (Bacillus subtilis и Pseudoalteromonas haloplanktis) и одного архея (Haloferax volcanii). Bacillus subtilis известен своей высокой подвижностью и способностью выживать в экстремальных условиях, выдерживая температуры до 100°C в форме спор. Pseudoalteromonas haloplanktis, выделенная из антарктических вод, способна расти при температурах от -2,5°C до 29°C. Haloferax volcanii, архей, обитающий в экстремально соленых средах, таких как Мертвое море, адаптирован к высоким концентрациям соли. Выбор именно этих микроорганизмов обусловлен их способностью выживать в экстремальных условиях, что делает их хорошими моделями для потенциальной внеземной жизни. Важно отметить, что бактерии и археи независимо друг от друга развили системы подвижности, поэтому тестирование обоих типов микроорганизмов повышает надежность методов, разрабатываемых для космических исследований.
Ключевым элементом исследования стало использование L-серина – аминокислоты, известной как триггер хемотаксиса. Все три исследованных вида микроорганизмов продемонстрировали движение в сторону L-серина. Особый интерес представляет реакция H. volcanii, поскольку этот архей не только обладает системами хемотаксиса, но и процветает в очень соленых средах, которые могут быть аналогами условий на Марсе. Существует предположение, что L-серин может присутствовать на Марсе.
Метод, разработанный учеными, отличается простотой и доступностью. Он основан на использовании предметного стекла с двумя камерами, разделенными тонкой мембраной. Микроорганизмы помещаются в одну камеру, а L-серин – в другую. Если микроорганизмы живы и подвижны, они перемещаются через мембрану в сторону L-серина. Преимущества этого метода заключаются в его простоте, низкой стоимости и отсутствии необходимости в мощных компьютерах для анализа данных.
Для применения данного метода в космических миссиях, безусловно, потребуются дополнительные разработки. Необходимо создать более компактные и надежные приборы, способные выдержать условия космического полета и работать в автоматическом режиме без участия человека.
В перспективе этот метод может быть использован в миссиях на Марс, а также для поиска микроорганизмов в океане Европы, спутника Юпитера. Упрощенный и ускоренный метод обнаружения жизни, основанный на хемотаксисе, может стать ценным дополнением к методам прямого наблюдения за подвижностью.
