?
Посадочный модуль «Викинг» на поверхности Марса (компьютерная графика)
В июле 1976 года два американских зонда, Viking 1 и Viking 2, приземлились на Марсе. Эти две миссии не были первыми высадками людей на Марс: еще в 1971 году советский зонд Mars 3 совершил первую мягкую посадку, но прекратил передачу данных через 14 секунд. Напротив, Viking впервые успешно передал научные данные и цветные фотографии с поверхности Марса; зонды и орбитальные аппараты предоставили около 500 мегабайт научных данных, абсолютно невообразимый объем информации в 1970-х годах. В течение следующих 21 года, пока Mars Pathfinder не приземлился на Марсе в 1997 году, это были все данные, которыми люди располагали на поверхности Марса.
Место посадки космических аппаратов «Викинг-1» и «Викинг-2
«Викинг-1» приземлился 20 июля в районе плато Хриса — плоской пыльной равнины к югу от экватора, недалеко от устья древней долины, предположительно образованной ручьями.
Viking 2 приземлился севернее 3 сентября в районе Utopia Planitia, крупнейшего ударного бассейна на Марсе. Местность плоская, но каменистая, со следами древней геологической и возможной климатической активности.
Интересно, что расстояние между двумя местами посадки составляет около 6460 километров, что позволяет исследовать два геологически и климатически различных региона Марса.
Фотография места посадки «Викинга-2», на которой видна траншея для сбора образцов почвы.
Однако эта история не столько об этих приборах и их уникальной миссии по изучению Марса, сколько об одном из самых противоречивых и удивительных научных экспериментов в истории космических исследований — эксперименте по обнаружению внеземной жизни, проведенном на борту посадочных модулей Viking 1 и 2, а также о его результатах и интерпретации.
🧪 Как искали жизнь в 1976 году
Сам эксперимент — сложная задача: как мы можем убедительно обнаружить или опровергнуть существование инопланетной жизни, если у нас до сих пор нет единого определения жизни? Что считается жизнью? Что является просто результатом химического процесса?
Жизнь — это процесс метаболизма? Поглощение и разложение органических элементов, выделяя энергию и продукты метаболизма? Но химические реакции также могут расщеплять материю и выделять энергию. Мы не считаем горение жизнью, хотя по формальным признакам оно полностью соответствует этому определению. А вот вирусы — напротив — хотя и не имеют собственного метаболизма, все же считаются формой жизни или, по крайней мере, маргинальным ее проявлением.
Определите последовательность ДНК на современном секвенаторе.
Если бы мы попытались провести такой эксперимент сегодня, мы, вероятно, искали бы ДНК или РНК, знакомые маркеры жизни. Но в начале 1970-х годов биотехнология имела огромные ограничения по сравнению с современными технологиями. Секвенирование ДНК только начинало развиваться, первый метод секвенирования по Сэнгеру появился после запуска Viking в 1977 году, а метод полимеразной цепной реакции PCR был открыт в 1983 году. Даже если бы молекулярные методы существовали в то время, их было бы трудно адаптировать к строгим ограничениям массы, объема и потребления энергии посадочного модуля. Даже микроскопы не подходили с точки зрения размера, ограничений и передачи данных. Более того, размер марсианской жизни невозможно было определить — он мог быть намного меньше земных бактерий, которые невидимы под оптическим микроскопом.
Серия экспериментов по обнаружению жизни на Марсе.
все эксперименты по обнаружению жизни проводятся в закрытом пространстве объемом 30 см3
Эксперименты проводились командами из трех университетов: Университета Джонса Хопкинса (Гилберт Левин и Патрисия Страас), Университета Рочестера (Вольф Вишняк) и Массачусетского технологического института (Клаус Биман).
⚛️Маркированный выпуск (LR) - эксперимент с маркированной культурой
Патрисия Страат об экспериментальном планировании экспериментов LR. Университет Джонса Хопкинса, Балтимор, 1974.
В конечном счете, в рамках ограничений задачи, эксперимент по исследованию жизни, разработанный Гилбертом Левином и Патрисией Штраус, был основан на общем принципе обнаружения признаков метаболизма, независимого от конкретных биохимических процессов. Эксперимент основывался на введении питательной среды, содержащей набор радиоактивно меченых органических соединений, и последующем измерении выделяемых радиоактивных газов как возможных признаков биологической активности.
Питательная среда для марсианской жизни
Стерильная питательная среда состоит из семи простых органических веществ, каждое из которых помечено изотопом ¹⁴C (слаборадиоактивно). В состав среды входят: глюкоза, лактат, глицин, формиат, глицерин, серин и аланин. Все компоненты растворены в буферном растворе с pH приблизительно 6,5-7,0, что соответствует нейтральной среде, подходящей для роста большинства наземных микроорганизмов.
Объясняйте радиоактивную маркировку как можно проще
Представьте, что вы кормите животное едой, и каждый кусочек этой еды светится определенным образом (радиоактивен). Пока радиоактивный углерод все еще остается в «еде», датчик его не обнаруживает. Как только он перерабатывается человеком в газ, датчик начинает его обнаруживать. Если животное начинает есть и переваривать его, оно начинает выдыхать газ, а именно окись углерода, которая также светится, потому что содержит меченые молекулы углерода, которые съело животное. Итак, вы видите: живой человек съел эту еду в комнате.
Молекулы D-глюкозы и L-глюкозы являются зеркальными отражениями друг друга. D-глюкоза является основным источником энергии для земной жизни, в то время как L-глюкоза полностью метаболически неактивна для земной жизни. Так что насчет марсианской жизни?
Учитывая, что хиральность марсианской жизни может отличаться от хиральности земной жизни (где организмы используют L-аминокислоты и D-сахара), разработчики эксперимента включили оба изомера (D-аминокислоты и L-сахара) в культуральную среду, чтобы охватить максимально широкий спектр потенциальных метаболических форм.
Предполагались эксперименты, в которых культуральная среда содержала только определенные типы изомеров, определяя, таким образом, какой изомер предпочитала марсианская жизнь. Но поскольку команда не была уверена, существует ли жизнь на Марсе, а также из-за ограничений по массе и ресурсам, эксперименты с одной только хиральностью были прекращены.
Около 0,115 мл питательной среды помещали в герметичную ампулу, смешивали с примерно 500 мг марсианского грунта и отправляли в биокамеру посадочного модуля. Давление в кабине устанавливали на уровне 1 атмосферы, газовый состав этой атмосферы такой же, как у марсианской, высокое давление (с точки зрения Марса) является обязательной мерой для предотвращения кипения воды. Освещение в эксперименте не использовалось, за исключением фотосинтезирующих организмов.
Маркированный выброс - обнаружение радиоактивного газа
Идея заключается в том, что если в марсианской почве присутствуют организмы, они будут метаболизировать внесенные питательные вещества, выделяя радиоактивные газы — либо углекислый газ, либо метан. Концентрация измеряется высокочувствительным счетчиком радиации. Чем выше метаболическая активность, тем больше радиоактивных газов накапливается в камере. Питательная среда достаточно радиоактивна, чтобы ее можно было обнаружить, но безопасна для земных бактерий.
В качестве контрольного эксперимента также использовался марсианский грунт, но стерилизованный путем нагревания его в духовке до 160 градусов в течение 3 часов.
Экспериментальные клетки
Каждая батарея на каждом посадочном модуле называется «циклом» и может быть использована один раз, всего 9 циклов. Все батареи, используемые для эксперимента по «дистанционному обнаружению жизни», использовались на «Викинге 1», но на «Викинге 2» одна из батарей «дистанционного обнаружения жизни» не смогла успешно запуститься. После 7 циклов в биомодуле устройства произошел сбой питания, и эксперимент по обнаружению жизни был вынужденно остановлен.
Необработанные результаты раундов 1–3 эксперимента LR, проведенного на Viking 1. В раундах 1 и 3 использовалась необработанная марсианская почва, а в раунде 2 использовалась почва, стерилизованная при температуре 160°C в течение 3 часов.
Предварительные результаты Viking 1 в течение первых 140 часов показали типичную логарифмическую кривую роста бактерий, что я видел много раз в биологических экспериментах. Те же результаты были получены в эксперименте Viking 2 LR на другой стороне Марса. Опять же, этот результат типичен для Земли, где эксперименты показали схожие модели роста бактерий в самых экстремальных условиях.
Скорость удвоения клеток в культуре
Из этого графика можно рассчитать скорость удвоения клеток (TD) в культуре — около 20 часов. То есть каждые 20 часов количество бактерий в культуре удваивается. Это намного медленнее, чем у большинства наземных бактерий. Кишечная бактерия Escherichia coli имеет скорость удвоения около 20 минут, но, например, арктическая бактерия Colwellia psychrerythraea, которая живет в вечной мерзлоте при температуре около 0 градусов по Цельсию, имеет скорость удвоения 24-48 часов.
Моделирование кривых роста бактерий на основе времени удвоения (TD). Escherichia coli - 20 минут (зеленая кривая), Colwellia psychrerythraea - TD 36 часов (синяя кривая), Pseudomonas aeruginosa - TD 20 часов (красная кривая).
Эти результаты нельзя объяснить химическими процессами, которые обычно не образуют логарифмических кривых, а стерилизованные почвы не проявили никакой активности.
⚠️ Секрет второй инъекции
Результаты эксперимента по имитации LR над землей с использованием образца почвы из Калифорнии (номер образца "Aiken"). После повторного внесения питательных веществ наблюдался повышенный рост бактерий. Контрольный образец стерилизовали при 160°C.
Проблемы начали возникать после так называемой «второй инъекции» питательной среды. По изначальной логике, если в почве была жизнь, то внесение дополнительных питательных веществ должно было привести к более активной метаболической активности, как это наблюдается у земных бактерий, проявляющейся в повышении уровня радиоактивных газов в клетках.
Однако на Марсе ситуация была совершенно иной. Сразу после второй инъекции уровень радиоактивных газов в камере резко упал, а затем последовало почти полное прекращение активности. Этот эффект оказался неожиданным и противоречит ожидаемому поведению живых систем. Более того, этот результат наблюдался во всех экспериментах с повторными инъекциями питательных сред.
Первый раунд экспериментов LR продолжился на Викинге 1 с повторным введением питательных веществ. Вместо ожидаемой активации роста наблюдалось снижение выделения радиоактивного газа и прекращение активности.
Эксперимент цикла LR 1 был повторен на Viking-2, и среда была введена дважды. Результаты такие же, как у Viking-1. Температура ячейки и датчика показана в середине графика.
Возможно, питательные вещества были добавлены слишком поздно, в результате чего бактериальная культура истощила среду и погибла в течение восьми дней. Эксперимент не зафиксировал наличие или отсутствие живых клеток — он только измерил уровень радиоактивного газа. Поэтому культура, вероятно, погибла до того, как была добавлена новая питательная среда, к тому времени кривая выделения газа достигла плато.
Мы обнаружили жизнь на Марсе — и, возможно, убили ее водой.
Вторая инъекция также может содержать слишком высокую концентрацию активных веществ, разрушая нежные биологические сообщества, которые сформировались внутри клеток. Избыток воды может быть разрушительным для марсианских организмов, которые могут извлекать воду из соединений, таких как соли, как это делают некоторые земные бактерии в засушливых регионах. Похожие явления наблюдались на Земле, например, в почве пустыни Атакама, которая является домом для экстремальных микробных сообществ, где осадки могут убить до 80% микробного сообщества почвы.
эксперимент по повторной инъекции Viking 1/2 был повторен с использованием щелочных почв с pH 7,8 в пустыне Юнгай. В ходе эксперимента наблюдалось резкое падение уровня CO2 в камере (красная кривая). Интересно, что кислая почва с pH 6,5 показала типичную «земную» реакцию на повторную инъекцию — уровень CO2 резко вырос (синяя кривая). Эти данные можно интерпретировать как гибель земных экстремофилов после повторного увлажнения в щелочных почвах, что в точности совпадает с тем, что наблюдалось в эксперименте Mars LR.
В 1986 году команда Левина получила результаты, схожие с результатами на Марсе, в щелочных образцах антарктической почвы, а именно отсутствие активной реакции на повторные инъекции питательных веществ. Контрольные образцы были стерилизованы путем обжига при температуре 160 градусов.
снижение pH в атмосфере из-за углекислого газа
Мое объяснение этой аномалии связано с условиями внутри лаборатории, в частности с использованием высококонцентрированной атмосферы CO2 при давлении, близком к земному. Такая схема технически необходима для предотвращения кипения и испарения воды в условиях низкого давления на поверхности Марса. CO2 был выбран для имитации условий окружающей среды, поскольку он является основным компонентом марсианской атмосферы. Однако CO2 является химически активным газом, который легко растворяется в воде, образуя угольную кислоту (H₂CO₃), что вызывает резкое падение pH окружающей среды. Этот эффект особенно заметен при повторных инъекциях: если на первом этапе жидкая фаза была небольшой и связана с почвой, то при добавлении нового раствора появляется свободная водная фаза, в которой начинает активно растворяться атмосферный CO2. Как хорошо видно из графика, уровень радиоактивного CO2 резко падает сразу после инъекции. Простые расчеты показывают, что в таких условиях падение pH может превышать 2,5 единицы pH.
если предположить, что марсианские микробы способны адаптироваться к слабощелочной или нейтральной среде, как предполагает pH марсианской почвы (около 7,5-8), то такое резкое закисление может быть смертельным стрессом, приводящим к гибели или инактивации клеток. Таким образом, снижение активности после повторных инъекций может быть связано не с исчезновением жизни, а с их чувствительностью к кислотным шокам, как это наблюдалось у земных экстремофилов из пустыни Атакама или облачных шапок в экспериментах со щелочной почвой (pH 7,8). Лучшим решением было бы использование инертного газа, например азота или аргона.
Однако до сих пор нет четкого объяснения произошедшего. Но именно это событие — внезапное прекращение активности после второй инъекции, которое наблюдали обе машины, — стало одним из главных аргументов против биологического объяснения в 1976 году.
Возможно, эти результаты обусловлены не активностью бактерий, а особенностями химического состава марсианского грунта?
Небиологические объяснения результатов предполагают наличие неизвестного химического катализатора или окислителя в марсианской почве, который при взаимодействии с питательной средой выделяет радиоактивные газы. Однако все попытки воспроизвести кривую Viking с использованием химикатов на Земле не смогли надежно воспроизвести логарифмическую кривую, обнаруженную на Марсе.
Смоделируйте кривую излучения реакции между почвой и перекисью водорода H2O2 и спрогнозируйте потенциальную кривую жизни Марса на основе данных о частоте повторения TD 20 часов.
Например, в экспериментах с использованием перекиси водорода и других окислителей наблюдается очень быстрое линейное увеличение уровня радиоактивного газа в течение первых нескольких минут или часов, за которым следует плато по мере истощения агента.
Эксперименты при разных температурах
Эксперименты LR на Викинге-2 (циклы 1-5): 1 — образцы активного марсианского грунта; 2 — термообработка при 51 °C; 3 — образцы, извлеченные из-под скал в темноте; 4 — термообработка при 46 °C; 5 — образцы, хранившиеся в течение 84 марсианских суток.
Команда Гилберта Левина и Патрисии Страат провела ряд дополнительных экспериментов на Viking 2.
Обратите внимание: Что там, на Марсе? 04.08.21 Curiosity захромал.
Вместо стерилизации марсианского грунта они подвергли его воздействию умеренных температур 46 и 51 градуса Цельсия. Целью этих испытаний было определить, произошло ли выделение радиоактивных газов в результате биологической активности или неорганических химических реакций.Если бы образцы содержали живые бактерии, даже такой слабый тепловой шок должен был бы частично повредить их, что привело бы к снижению метаболической активности и, в свою очередь, к ослаблению сигнала. Именно такой эффект и был зафиксирован: при нагревании образцов до 46°C в течение трех часов интенсивность выделения радиоактивного газа снизилась примерно на 60%. При температуре 51°C сигнал практически исчез, что свидетельствует о том, что вся микробная флора, вероятно, погибла.
Эта чувствительность согласуется с поведением психрофильных экстремофилов, живущих в антарктических и арктических средах Земли, для которых температуры выше 45-50°C вызывают денатурацию белков и потерю их активности. Преимущество этого подхода заключается в том, что этот температурный диапазон биологически значим — достаточно мягкий, чтобы сохранить любые неорганические катализаторы, но смертельный для биологических структур. Если выделение газа вызвано химикатами или минералами, он не должен быть неактивным при 51°C, поскольку большинство неорганических соединений разлагаются только при более высоких температурах (например, выше 150-180°C).
Устранить УФ-излучение
Восход солнца на Марсе, запечатленный Викингом-1
Одним из дополнительных экспериментов, проведенных командой Левина, было культивирование образца марсианской почвы, извлеченного из-под камня. Оппоненты утверждали, что результаты эксперимента не были биологически значимыми, утверждая, что выделение газов было результатом реакции между марсианской почвой и окислителями, образовавшимися при воздействии на почву ультрафиолетового света. В ответ на эту критику команда Левина собрала образец VL2-3 из-под камня, который всегда был защищен от ультрафиолетового света. Образец был собран до рассвета, поэтому он был полностью защищен от прямого солнечного света. Как и в других экспериментах, третий цикл образца VL2-3 также показал выделение радиоактивных газов, аналогичное другим образцам почвы.
Проводить эксперименты с использованием образцов почвы, хранящихся в камерах для сбора образцов
Последний эксперимент, цикл 5, включал образцы, собранные в цикле 4 (обработанные при 46°C), но в цикле 5 образец 4 хранился в камере сбора посадочного модуля в течение 84 марсианских дней. Образцы хранились в темной среде, но с доступом к марсианской атмосфере. Главным отличием был температурный режим образцов, так как температура в посадочном модуле поддерживалась на уровне около 10-20°C. Эти условия привели к полной инактивации образцов во время экспериментов цикла 5. Однако температуры в этой области на Марсе могут естественным образом достигать 10°C, поэтому нет четкого объяснения инактивации образцов во время хранения.
⚛️Газообмен (GEX) – эксперимент по газообмену
Эксперимент GEX (Gas Exchange) добавлял воду в марсианскую почву, но не добавлял питательных веществ или радиоактивных индикаторов. В эксперименте использовался газоанализатор для отслеживания изменений концентрации газов, таких как кислород (O₂), углекислый газ (CO₂), азот (N₂) и водород (H₂) в атмосфере камеры₂).
После увлажнения марсианского реголита было зафиксировано резкое увеличение содержания кислорода в камере. Этот результат был ожидаемым, и большинство исследователей полагают, что он был обусловлен разложением пероксидов или других окислителей в марсианском грунте. Однако существенных изменений для других газов, таких как углекислый газ, азот или водород, зафиксировано не было.
Поскольку GEX был разработан независимой научной группой, экспериментальные условия и методы были одобрены независимо. Руководителем проекта GEX был Вольф Вишняк, микробиолог из Университета Рочестера, который был одним из пионеров экстремальных микробных исследований. Его метод основывался на идее, что сама влага может «пробуждать» потенциальную жизнь, которая затем начнет выделять или поглощать газы, которые можно будет измерить газоанализаторами. Судьба Вольфа была трагичной. В 1973 году, за три года до высадки «Викингов» в Антарктиде, Вишняк упал в ледяную трещину во время научной экспедиции и погиб. Часть экспериментов, за которые он отвечал, были завершены другими членами лаборатории. Кратер Вишняк на Марсе позже был назван в его честь.
Философские различия между командами GEX и LR были фундаментальными: авторы LR Гилберт Левин и Патрисия Страас считали, что необходимо активно «подпитывать» возможную жизнь способом лабораторных бактериальных культур, в то время как Вишняк был убежден, что жизнь можно заставить возникнуть, «просто добавив воды.
Интересно, что в случае LR больший объем воды и отсутствие буферного раствора, ввиду отсутствия буферного компонента в растворе, привели к еще большей степени закисления марсианского грунта раствором угольной кислоты, чем при повторном введении питательных веществ в эксперименте LR.
Я думаю, что этот эксперимент был спланирован не совсем правильно. Он должен был использовать ту же питательную среду, что и эксперимент LR, чтобы создать похожие условия для возможной метаболической активности. Кроме того, результаты анализа газа должны были сравниваться с уровнями радиоактивности в атмосфере клетки, что позволило бы более точно определить источник газа и его природу.
⚛️ГХМС (газовый хроматограф/масс-спектрометр) Пиролизная газовая хроматография/масс-спектрометрия почвы.
Этот эксперимент был более простым, обнаруживая органические соединения, в основном углерод, в марсианской почве. Он был разработан группой под руководством Клауса Бимана, пионера масс-спектрометрии. Суть эксперимента заключалась в нагревании почвы до 200 градусов Цельсия, затем до 350 и 600 градусов Цельсия. Подобно очистке грязной духовки пиролизом, углерод в марсианской почве (если предположить, что марсианская жизнь основана на углероде) должен был превращаться в газ при нагревании и должен был быть обнаружен в масс-спектрометре. Однако никаких органических молекул, типичных для жизни, обнаружено не было. Более того, показатели органики в масс-спектре были значительно ниже, чем у лунной почвы, что должно было встревожить исследователей, поскольку теперь мы знаем, что на внеземных объектах действительно есть довольно большие количества органических соединений, но они сами по себе не являются признаком жизни, но в 1976 году это соответствовало бы распространенному мнению о стерильности Марса.
Единственным обнаруженным органическим веществом были следовые количества хлорированных углеводородов (таких как хлорбензол), которые считались загрязняющими веществами с Земли, как и раствор, используемый для стерилизации посадочного модуля перед запуском. Теперь мы знаем, что тонкий слой почвы на поверхности Марса содержит перхлораты (ClO₄⁻), соединения хлора, которые реагируют с ультрафиолетовым светом солнца. В повседневной жизни вы знакомы с этими соединениями в отбеливателе. При нагревании перхлораты расщепляют органическое вещество на хлорированные углеводороды, которые обнаруживаются масс-спектрометром.
Марсоход Curiosity на поверхности Марса.
это единственный эксперимент Viking, который был независимо повторен марсоходом Curiosity. Он впервые подтвердил наличие органических молекул в марсианской почве — были обнаружены бензол, тиофен и хлорбензол. Однако количество органического углерода сильно различалось между образцами. В образцах почвы, собранных в округах Камберленд и Джон Клейн, уровень органического углерода составлял около 10 ppm (частей на миллион). В другом образце — слое глины из района залива Йеллоунайф — уровень органического углерода был значительно выше и варьировался от 200 до 273 ppm.
такие значения больше не могут быть объяснены только геологическими или химическими процессами, особенно учитывая плохую долгосрочную сохранность органического вещества в марсианской среде. Для сравнения, аналогичные эксперименты, проведенные в почвах пустыни Атакама, одной из самых бесплодных природных зон на Земле, показали содержание органики около 50 ppm. В то же время почвы пустыни Атакама также показали положительные результаты в экспериментах с «маркированным высвобождением», аналогичные результатам на Марсе. Напротив, в плодородных почвах на Земле содержание органики намного выше — более 10 000 ppm.
Сезонные изменения метана в атмосфере Марса
Летом в атмосфере Марса зафиксирована повышенная концентрация метана.
в 2012 году орбитальный аппарат и марсоход Curiosity обнаружили устойчивую фоновую концентрацию метана в атмосфере Марса, в среднем около 0,4 ppbv (объем-к-объему). Эти наблюдения были подтверждены анализом данных с наземных телескопов. Поскольку метан крайне нестабилен в марсианской среде и быстро деградирует из-за ультрафиолетового излучения, его постоянное присутствие указывает на активный источник метана. Кроме того, концентрации метана в атмосфере показывают четкие сезонные колебания, снижаясь до 0,24 ppbv зимой и повышаясь до 0,65 ppbv летом. Внезапные всплески выбросов метана также были зарегистрированы в локализованных областях с концентрациями в диапазоне от 7 ppbv до 21 ppbv.
Сезонные изменения метана в атмосфере Марса после трех лет измерений.
Эти изменения согласуются с сезонной динамикой бактериальной активности, которая на Земле принимает форму метаногенных анаэробных микроорганизмов, которые потребляют воду и органические вещества и производят метан в качестве побочного продукта метаболизма. Альтернативная небиологическая гипотеза, в которой метан выделяется из подземного льда на Марсе, не объясняет стабильные и повторяющиеся сезонные изменения, тогда как биологические модели, включающие микробные сообщества, хорошо соответствуют наблюдаемым закономерностям.
Результаты миссии и будущая позиция НАСА в вопросе поиска внеземной жизни
Однако все это стало известно гораздо позже. После того, как в 1976 году были объявлены первые сенсационные результаты экспериментов «Викингов», идея обнаружения жизни на Марсе сразу же подверглась жесткой критике со стороны научного сообщества. Эксперимент «меченого выпуска», в частности, обвинялся в антропоцентризме, недоработанности, отсутствии убедительных доказательств существования жизни, и критики считали, что он принципиально не способен получить жизнь.
Несмотря на большой объем собранных данных, их интерпретация не получила широкого признания в рецензируемой научной литературе. В глазах многих идея открытия жизни на Марсе была слишком радикальной, поскольку она поднимала сложные философские вопросы о месте человечества во Вселенной и происхождении жизни. Большинство ученых, участвовавших в проекте, впоследствии либо полностью покинули академическую среду, либо вели уединенную научную жизнь, почти ничего не публикуя. Клаус Биман был исключением, и хотя его вывод о полной стерильности Марса оказался неверным, его ошибка сделала его самым академически «успешным» участником миссии.
Никто из членов экипажа «Викинга» не знал, были ли они первыми людьми, открывшими инопланетную жизнь, или странная химия красной планеты сыграла с ними злую шутку. Ответ в конце концов пал на нас.
NASA также дистанцировалось от темы прямого поиска жизни: все последующие миссии на Марс были сосредоточены на поиске воды и оценке потенциальной пригодности планеты для жизни в прошлом, но миссии Viking были первой и последней программой биологических экспериментов NASA, направленной на прямое обнаружение внеземной жизни.
Изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, имитирующее то, как могут выглядеть марсианские экстремофильные бактерии в образце почвы (изображение создано ChatGPT на основе текста статьи).
Мое личное мнение и интерпретация результатов
Для меня, как молекулярного биолога с почти двадцатилетним опытом, имеющихся экспериментальных данных достаточно, чтобы сделать вывод о существовании на Марсе внеземной бактериальной жизни. Эти микроорганизмы, по-видимому, анаэробны (метаболизм не потребляет кислород) и производят метан в качестве побочного продукта, что делает их функционально схожими с земными экстремофилами и почвенными бактериями. Эти бактерии адаптированы к низким температурам и средам с низкой влажностью и могут выживать при температурах ниже нуля, но могут выдерживать кратковременные периоды высоких температур до 46 градусов по Цельсию. Определение генома этой формы жизни должно стать одним из главных приоритетов современной космической биологии.
Если марсианский грунт или пилотируемые экспедиции на Марс будут успешно доставлены, трудно предсказать, насколько опасными будут эти жизни для Земли. Анаэробные, метаногенные экстремофилы с медленными кривыми роста, скорее всего, не будут представлять серьезной угрозы для экосистем Земли или астронавтов; таких бактерий на Земле предостаточно. В то же время, если марсианская жизнь примет альтернативную хиральность, она может оказаться полностью невосприимчивой к иммунной системе земных организмов, и с этой точки зрения они представляют определенную опасность.
В любом случае будущие пилотируемые миссии на Марс должны быть более осторожными, по крайней мере, учитывая возможное присутствие внеземных микроорганизмов.
Статья основана на следующих источниках:
📚Левин, Г. В и Страат, П. А. (2016). Возможность жизни на Марсе и ее обнаружение в ходе эксперимента по высвобождению меченых объектов с помощью аппарата Viking. Астробиология, 16(10), 798–810 https://doi.org/10.1089/ast.2015.1464
📚 Гуайта, К. Обнаружил ли «Викинг» жизнь на Марсе? (European Physical Journal Plus 132, 346 (2017)) https://doi.org/10.1140/epjp/i2017-11637-y
📚Разложение водных органических соединений в пустыне Атакама и марсианских почвах. Ноябрь 2007 г. Журнал геофизических исследований атмосферы 112(G4) DOI: 10.1029/2006JG000312
📚Страат, Пенсильвания (2019). На Марс с любовью. BookBaby.
📚Публичные архивы НАСА (включая миссии Viking, Curiosity и Mars Science Laboratory)
Я вообще не понял, или мне было лень читать: Эксперименты Viking ясно показали существование бактериальной жизни на Марсе, но научное сообщество не было готово принять столь радикальную идею и посчитало полученные результаты недостаточными для подтверждения существования жизни. Впоследствии результаты миссии были забыты, ученые, участвовавшие в миссии, либо ушли в отставку, либо занялись другими проектами, а NASA не проводило никаких биологических экспериментов в новых миссиях на Марс.
[Моя] Наука Популярная наука Ученый Марс Марсоход NASA Космос Астробиология Инопланетная жизнь Биология космического корабля Молекулярная биология Клеточная биология Длинный пост 268Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Загадка «Викингов»: есть ли жизнь на Марсе? Эксперимент, которому не поверили.