Ssylka

Микробный танец: новый подход к поиску жизни за пределами Земли и спасению жизней на Земле

С момента запуска первых исследовательских миссий, человечество не перестает задаваться вопросом: одиноки ли мы во Вселенной? Особое внимание в этих поисках уделяется Марсу, но прошлые попытки, такие как эксперименты аппаратов «Викинг» в 1970-х годах, не дали однозначного ответа на вопрос о наличии там жизни. Теперь, благодаря стремительному развитию технологий, появился многообещающий подход, основанный на наблюдении за движением микробов.
Микробный танец: новый подход к поиску жизни за пределами Земли и спасению жизней на Земле
Изображение носит иллюстративный характер

Ученые, занимающиеся поиском внеземной жизни, или астробиологи, обратили внимание на моторику, способность микроорганизмов перемещаться в жидкой среде, как потенциальный биосигнатур. В 1960-х годах эта идея уже высказывалась, но только сейчас, с появлением мощных микрокомпьютеров и алгоритмов машинного обучения, стало возможным ее практическое применение. Эти технологии позволяют автоматизировать процесс микроскопического наблюдения непосредственно на Марсе или ледяных спутниках других планет.

Инженер Макс Рикелес и его команда разрабатывают метод отслеживания движения микробов в жидкой воде. Алгоритмы машинного обучения способны с точностью более 99% отличить целенаправленное перемещение живых организмов от случайного броуновского движения, вызванного столкновениями частиц. Эксперименты с бактериями E. coli показали, что под воздействием марсианских условий, особенно при высокой концентрации соли, их движение изменяется. В частности, увеличение активности наблюдалось при определенных концентрациях хлората и перхлората натрия – токсичных для клеток веществ. Ученые интерпретируют это как попытку микроорганизмов избежать стрессовых условий.

Для стимулирования движения микроорганизмов исследователи используют различные воздействия, такие как свет, электрические и магнитные поля, а также определенные химические вещества. В качестве «приманки» был использован аминокислота L-серин. Три тестируемых организма – бактерии Bacillus subtilis, Pseudoalteromonas haloplanktis и архея Haloferax volcanii – продемонстрировали явное перемещение в направлении этого вещества.

Для успешной реализации миссии по поиску жизни на Марсе важно найти места с доступной жидкой водой. Решения, которые предлагают ученые, включают доставку воды на поверхность планеты, для взаимодействия с марсианским грунтом и последующего наблюдения. Наиболее перспективными местами являются области с рассолами, способными существовать при низких температурах, а также соляные породы, богатые хлоридом натрия, которые могут поглощать влагу из атмосферы. Особый интерес представляют Южные высокогорья Марса, низменные участки, такие как Valles Marineris, и пещеры.

Однако метод идентификации микроорганизмов по их движению не лишен ограничений. Он менее эффективен при различении различных типов микробов (точность около 82%), хотя некоторые из них идентифицируются легче, чем другие. Например, патогены, как правило, перемещаются очень быстро и активно размножаются при определенных температурах, что облегчает их выявление.

Технология, разрабатываемая для поиска внеземной жизни, имеет огромное значение и для Земли. Ученые создают инструменты, способные отслеживать движение патогенных микроорганизмов в воде, таких как холерные вибрионы, сальмонелла и легионелла. Эти микроорганизмы ежегодно уносят жизни миллионов людей, особенно в развивающихся странах. В будущем, возможно, удастся применять эту методику и для обнаружения патогенов в других жидкостях, например, в крови.

Таким образом, поиск жизни за пределами Земли не только расширяет наше понимание Вселенной, но и предоставляет ценные инструменты для решения глобальных проблем на нашей собственной планете.


Новое на сайте

19148Почему баски стали главными пастухами Америки: врожденный дар или расовый миф? 19147Бывший инженер Google осужден за экономический шпионаж и передачу секретов искусственного... 19146Насколько критичны новые уязвимости SmarterMail и почему их немедленное исправление... 19145Истинный контроль и природа человеческого мастерства: от учения эпиктета до современной... 19144Критические уязвимости нулевого дня в Ivanti EPMM активно эксплуатируются злоумышленниками 19143Почему биология и социальное давление толкают элиту на смертельный риск ради славы и... 19142Почему сотни энергетических объектов по всему миру остаются критически уязвимыми перед... 19141Возможен ли бесконечный полет дронов благодаря новой системе лазерной подзарядки? 19140Химический анализ впервые подтвердил использование человеческих экскрементов в римской... 19139Как искусственный интеллект AnomalyMatch всего за два дня обнаружил 1300 неизвестных... 19138Какие три стратегических решения директора по информационной безопасности предотвратят... 19137Почему обнаруженные в SolarWinds Web Help Desk критические уязвимости требуют... 19136Древнейшие в мире ручные деревянные орудия возрастом 430 000 лет обнаружены в Греции 19135Как древнейший генетический диагноз раскрыл тайну жизни подростка-инвалида в каменном... 19134Способны ли новые рои искусственного интеллекта незаметно захватить человеческое сознание?