::: Уникальный прототип микробной жизни, созданный на марсианском метеорите

Экспериментальная микробная хемолитотрофия дает возможность проследить предполагаемые процессы биоальтерации марсианской коры. Исследование ноахианской марсианской брекчии Северо-Западной Африки (NWA) 7034, состоящей из древних (возрастом около 4,5 млрд лет) материалов земной коры Марса, предоставило уникальный прототип микробной жизни, экспериментально созданный на реальном марсианском материале. Как показывают исследователи в текущем выпуске журнала Nature Communications Earth and Environment , эта форма жизни чисто марсианского замысла является богатым источником связанных с Марсом биосигнатур.  Исследование провела Татьяна Милоевич, руководитель группы космической биохимии Венского университета.

Уникальный прототип микробной жизни, созданный на реальном марсианском материале: изображение, полученное с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии клетки M. sedula, выращенной на Black Beauty. Изображение показывает неоднородную, грубую и крупноклеточную внутреннюю часть M. sedula, заполненную кристаллическими отложениями. Кредит: Татьяна Милоевич. ----------------- Ранний Марс считается средой, в которой могла существовать жизнь. В геологической истории Марса было время, когда он мог быть очень похож на Землю и питал жизнь, которую мы знаем. В отличие от нынешних условий на Марсе, в ранней истории Марса могли существовать водоемы с жидкой водой, более высокой температурой и более высоким атмосферным давлением. Потенциальные ранние формы жизни на Марсе должны были получать энергию из неорганических минеральных источников и преобразовывать CO 2 в биомассу. Такие живые существа - это питающиеся камнями микроорганизмы, называемые «хемолитотрофами», которые способны преобразовывать энергию камней в энергию жизни.

Марсианские камни как источник энергии для древних форм жизни

«Мы можем предположить, что формы жизни, подобные хемолитотрофам, существовали там в первые годы существования красной планеты», - говорит астробиолог Милоевич. Следы этой древней жизни (биосигнатуры) могли быть сохранены в пределах Ноахских территорий с богатой влагой древней геологической историей и минеральными источниками, которые могли быть колонизированы хемолитотрофами. Чтобы правильно оценить биосигнатуры, относящиеся к марсианским, крайне важно учитывать хемолитотрофов в минералогических средах, соответствующих марсианским.

Элементный ультраструктурный анализ клетки M. sedula, выращенной на настоящей ноаховой марсианской брекчии Black Beauty.  Кредит: Татьяна Милоевич. ------------------ Один из редких кусков марсианских скал недавно был раздавлен, чтобы увидеть характеристики жизни на основе марсианских материалов. Исследователи использовали настоящую ноаховскую марсианскую брекчию Северо-Западной Африки (NWA) 7034 (по прозвищу «Черная красавица») для выращивания экстремального термоацидофила Metallosphaera sedula, древнего обитателя наземных термальных источников. Этот образец брекчированного реголита представляет собой самую старую известную марсианскую кору древнего периода кристаллизации (около 4,5 млрд лет).

NWA 7034 " Black Beauty " - Meteor-Center. -----------------

Образец «Черной красавицы»

.«Черная красавица - одно из самых редких веществ на Земле, уникальная марсианская брекчия, образованная кусочками марсианской коры (возраст некоторых из них - 4,42 ± 0,07 миллиарда лет) и выброшенная миллионы лет назад с поверхности Марса. Нам пришлось сделать смелый подход дробления нескольких граммов драгоценного марсианского камня, чтобы воссоздать возможный вид самой ранней и простейшей формы жизни Марса », - говорит Татьяна Милоевич, автор исследования, о зонде, предоставленном коллегами из Колорадо, США. В результате исследователи наблюдали, как темная мелкозернистая основная масса Black Beauty была биотрансформирована и использована для создания составных частей микробных клеток в виде биоминеральных отложений. Используя комплексный набор передовых методов в сотрудничестве с Австрийским центром электронной микроскопии и наноанализа в Граце, учёные исследовали уникальные микробные взаимодействия с подлинной марсианской брекчией Ноаха вплоть до наномасштаба и атомного разрешения. M. sedula, живущая на материале марсианской коры, произвела отчетливые минералогические и метаболические отпечатки "пальцев", которые могут дать возможность проследить предполагаемые процессы биоальтерации марсианской коры.

Образец Black Beauty возрастом 4,42 миллиарда лет прибыл в Группу космической биохимии Венского университета (Милоевич Татьяна (слева), Кёльбл Дениз) из Колорадо, США. В исследовании использовался фрагмент подлинной ноахианской марсианской брекчии NWA 7034 (Black Beauty). Предоставлено: Александра Кирпенко. ----------------

Анализ метаболических и минералогических отпечатков пальцев

«Выросший на марсианском материале земной коры, микроб образовал прочную минеральную капсулу, состоящую из комплексных фосфатов железа, марганца и алюминия. Помимо массивной инкрустации на поверхности клетки, мы наблюдали внутриклеточное образование кристаллических отложений очень сложной природы (Fe, Оксиды Mn, смешанные силикаты Mn). Это отличительные уникальные особенности роста брекчии Ноаха на Марсе, которые мы не наблюдали ранее при культивировании этого микроба на земных минеральных источниках и каменистом хондритовом метеорите », - говорит Милоевич, недавно получивший ERC Консолидатор Грант за ее исследования по дальнейшему изучению биогенности марсианских материалов. Наблюдаемые многогранные и сложные модели биоминерализации M. sedula, выращенной на метеорите Black Beauty, показали богатую, разнообразную минералогию и мультиметаллическую природу этого древнего марсианского метеорита. Уникальные паттерны биоминерализации клеток M. sedula, выращенных Black Beauty, подчеркивают важность экспериментов на подлинных марсианских материалах для астробиологических исследований Марса. «Астробиологические исследования Black Beauty и других подобных образцов могут предоставить бесценные знания для анализа возвращенных образцов с Марса, чтобы оценить их потенциальную биогенность», - заключает Милоевич. от университета Вены #жизнь