Интересно, дали и какви растения могат да оцелеят и на Марс?

Според учени един мъх, растящ в пустинята Мохаве и Антарктида, може да се окаже ключов инструмент за озеленяването и развитието на живот на Марс. Това е така, тъй като растението вирее в широк спектър от среди – от Антарктида до пустинята Мохаве в Калифорния, САЩ, и, както изследователите откриха наскоро, може да оцелее на суровата повърхност на Марс без никаква защита. Вид мъх, носещ името Syntrichia caninervis, може да издържи на условията, подобни на тези на Марс, включително суша, високи нива на радиация и изключително ниски температури, и следователно може да се окаже ключът към озеленяването на Червената планета. В дивата природа този мъх образува обширна и здрава растителна покривка, която често се среща в сухите земи. Така че една бъдеща цивилизация на Марс би могла да бъде придружена от това много необичайно и устойчиво малко растение.

Пустинният мъх Syntrichia caninervis е обещаващ кандидат за първото растение за колонизиране на извънземни местообитания и неговото изучаване поставя основите за създаване на биологично устойчиви човешки хабитати извън Земята.

Колонизацията на Марс

Според нова статия, публикувана наскоро в The Innovation, един вид мъх, открит в пустинята, който се нарича Syntrichia caninervis, може да оцелее и да расте в суровата среда на Марс – т.е. при температури до -196 градуса по Целзий. Това миниатюрно растение може да издържи и на нива на гама радиация, които биха убили повечето други форми на живот (гама радиацията е опасна за повечето живи същества поради високата си енергия, която разрушава клетките). Мъхът Syntrichia caninervis е перфектно адаптиран към екстремни суши и студ, накратко, идеален за повърхността на Червената планета.

Да напомним, че потенциалното изследване и заселване на Марс от хора е въпрос на далечното бъдеще. Първо, няма какво да се диша – тънката марсианска атмосфера се състои основно от въглероден диоксид с малко количество азот, аргон и водни пари. Второ, средната температура на повърхността на най-близката до Земята планета, по данни на НАСА, е -60 °С, а през зимата, по-близо до полюсите, може да падне до -125 °С. През летния ден на екватора въздухът се нагрява до +20 °C, но нощите на Марс все още са студени (-73 °C).

Трето, водата на Марс съществува предимно под формата на лед, а полярните ледени шапки са съставени от замръзнал въглероден диоксид (сух лед) и вода. Марс също така няма магнитно поле като Земята, което означава, че всичко на повърхността му е изложено на високи нива на космическа радиация, които представляват значителен риск за изследователите и всичко, което може да се отглежда в марсианската почва.

Мъхът и радиацията

Наскоро учени проведоха първото по рода си проучване, което дава надежда на всички бъдещи колонизатори на Марс. Авторите на изследването, което може да бъде намерено в научното списание The Innovation, са тествали мъха Syntrichia caninervis за способността му да издържа на условията в космоса или на друга планета. Тъй като мъхът расте в най-суровите условия на Земята – от Тибет до Антарктида – той е идеален кандидат за преместване на човечеството на други небесни тела.

Изследователите са подложили Syntrichia caninervis на серия от строги тестове в лабораториите, като са довели растението до предела на възможностите му. За да оценят устойчивостта на мъха на екстремни студове, китайските учени го съхраняват при -80 °C в специализиран фризер в продължение на три и пет години. Освен това го държат и при -196 °C в резервоар с течен азот за 15 и 30 дни. При всеки от сценариите растенията са били в състояние да се възстановят след размразяването.

След размразяването изследователите установяват, че мъхът се възстановява и расте. Освен това, ако растението е било дехидратирано преди това, то се възстановява по-бързо. Те също така тествали Syntrichia caninervis при различни дози радиация и установили, че мъхът оцелява и дори се развива и процъфтява при нива до 500 Gy (Gray е мерна единица за погълнатата доза йонизираща радиация).

Да напомним, че 1 Gy е дозата, при която 1 джаул енергия от йонизиращо лъчение се предава на маса от 1 kg. Извънсистемната единица за погълната доза е rad, следователно 1 Gy = 100 rad. За сравнение, хората обикновено умират след облъчване с около 8 Gy.

Екстремалните условия

След това учените комбинират всички фактори на марсианската околна среда и излагат растението на ниски температури, ниско атмосферно налягане (Марс има много по-ниско атмосферно налягане от Земята), въздух с 95% съдържание на въглероден диоксид (CO2) и високи нива на ултравиолетова радиация. Резултатите показват, че ако мъхът е бил предварително изсушен, той се възстановява на 100% след 30 дни, докато други растения, които са получили вода, също се възстановяват, но с много по-бавни темпове.

„Нашето изследване показва, че екологичната устойчивост на мъха Syntrichia caninervis превъзхожда тази на някои силно устойчиви на стрес микроорганизми и тихоходки. Нещо повече, това растение не само не претърпява катастрофално увреждане на клетките, но и показва невероятна естествена адаптация“, пишат авторите на научния труд, сред които са еколозите Даоюан Джан и Юанмин Джан и ботаникът Тинюн Куанг от Китайската академия на науките.

Отглеждането на сухоземни растения на Марс би могло да помогне на учените да направят сухата му повърхност поне малко по-пригодна за обитаване.

„Уникалните познания, получени от нашето изследване, поставят основите на колонизирането на космическото пространство с помощта на естествено подбрани растения, адаптирани към екстремни стресови условия“, казват експертите.

Въпреки че това е вълнуващо откритие, все още има много работа, която трябва да се свърши, преди хората да започнат да отглеждат тези видове растения в тестови режим на марсианската почва. Не само, че първо трябва да стигнем до Марс, който е на 225 милиона километра от Земята, но и изследванията на растителния живот в космоса са все още в начален стадий. Следващата стъпка според изследователите ще бъде да тестват този мъх в реални космически условия – за да видят дали резултатите могат да бъдат възпроизведени на Земята.

Растението пионер

Въпреки че има още много път да се извърви, за да се създадат самодостатъчни местообитания на други планети, авторите на новото проучване успяват да демонстрират големия потенциал на мъха Syntrichia caninervis като ново растение, подходящо за суровата марсианска среда.

„С поглед към бъдещето се надяваме, че този обещаващ мъх може да бъде пренесен на Марс или Луната, за да се проучат допълнително възможностите за колонизиране и растеж на растенията в космическото пространство“, заключават авторите на изследването.

Най-важното може би е, че Syntrichia caninervis може да допринесе за управлението на атмосферните, геоложките и екологичните процеси, необходими на другите висши растения и животни, и в същото време да допринесе за създаването на нови местообитания, благоприятни за дългосрочното заселване на хора.

По този начин този удивително устойчив мъх демонстрира потенциала си на пионерско растение за отглеждане на Марс, Луната или други планети. Изглежда, че героят на Мат Деймън във филма „Марсианецът“ напразно е отглеждал картофи.

А според предишно проучване може да се окаже възможно отглеждането на ориз на Марс. Марс разполага с няколко полезни ресурса: вода, реголит (т.е. натрупване на прах и фрагменти от материали, които съставляват външния слой на повърхността на скалистите планети), светлина и въглероден диоксид. Тези ресурси могат да се използват за производство на нова биомаса и по този начин за производство на храна. Изследванията в тази област се извършват все по-активно.