Учёные продемонстрировали, как марсианские условия кардинально меняют форму и структуру привычных бактерий

Учёные опубликовали данные по культивированию Serratia liquefaciens в атмосфере, максимально приближённой к марсианской. В течение 28 дней бактерии поддерживали при давлении 7 мбар (≈0,007 атм), температуре 0^°C и в среде, насыщенной CO₂, без доступа кислорода. Для контроля аналогичный штамм выращивали в земных условиях: при давлении 1013 мбар (1 атм), температуре 30^°C и привычном соотношении N₂ и O₂.

Serratia liquefaciens — почвенный и водный микроорганизм, часто встречающийся на растениях, известный своей выносливостью к холоду и бедным питательным средам. Благодаря высокой «стрессоустойчивости» этот штамм используют в качестве модельного организма для изучения адаптации микробов к экстремальным условиям.

Электронно-микроскопический анализ показал, что клетки, выращенные в земных условиях, обладали однородной палочковидной формой с длиной около 1,25 мкм и шириной около 0,5 мкм. На поверхности 10–20 % клеток обнаруживались фимбрии — тонкие нитевидные выросты, способствующие адгезии к субстратам.

При культивировании в имитированных марсианских условиях клетки продемонстрировали выраженные морфологические отклонения. Во-первых, в зоне деления их концы становились вздутыми и округлыми, тогда как на противоположных полюсах образовывались узкие перетяжки. Во-вторых, плоскости деления смещались под нестандартными углами, что приводило к появлению дочерних клеток, ориентированных под прямым углом друг к другу. В-третьих, часть клеток вовсе не формировала делительную пластинку, отчего возникали удлинённые спиралевидные структуры длиной до 6–8 мкм. Кроме того, у посвежих в «марсианских» условиях штаммов отсутствовали фимбрии, а толщина их клеточных стенок уменьшилась примерно на 17 % по сравнению с контролем.

Полученные данные имеют ключевое значение для астробиологии и поиска внеземной жизни. Явные изменения формы и структурных элементов S. liquefaciens под воздействием марсианских параметров свидетельствуют о способности микроорганизмов адаптироваться к экстремальным средам, причём их морфология может кардинально меняться. Это важно учитывать при анализе образцов с других планет, чтобы не упустить следы жизни из-за «земных» представлений о бактериальной форме.

Выводы исследования помогут сформировать более точные критерии для идентификации внеземных микроорганизмов, принимая во внимание возможные морфологические перестройки в экстремальных условиях.

Источник: iXBT