Тихоходками вистрілили з гармати для перевірки гіпотези панспермії

Фізики з Англії з'ясували, що тихоходки виживають, якщо вистрілити ними в замороженому вигляді в пісок на швидкості 728 метрів в секунду, але не виживають на швидкості більше 900 метрів в секунду, відчуваючи тиск 1,14 гігапаскалей. У роботі, опублікованій у журналі, вчені повідомляють про малоймовірність того, що ці істоти можуть подорожувати між планетами та їхніми супутниками.

Від редактора

Спочатку в замітці робився акцент на тому, що дослідники спростували ідею потрапляння тихоходок на Землю з космосу. Однак, головним чином, вчені говорять про те, що тихоходки можуть витримувати удари і екстремальні умови, що теоретично дозволяє їм подорожувати між планетами і їх супутниками, куди вони гіпотетично могли б потрапити з Землі. У статті дослідники пишуть, що це можливо, але малоймовірно.

Тихоходками називають мікроскопічних безхребетних, найбільші екземпляри яких не перевищують у довжину 1,2 міліметра, а більшість не дотягують і до півміліметра. Ці тварини прославилися завдяки своїм здібностям до виживання. Вони можуть винести умови екстремально низьких температур, вакууму і радіації. У таких умовах деякі види тихоходок виживають, впадаючи в ангідріоз. Тварини з'їжуються, щоб зменшити поверхню тіла, і стають схожі на бочку. Проникливість їх кутикули падає. При ангідріозі тихоходки втрачають до 98 відсотків води, а їх метаболізм практично зупиняється. Після нормалізації навколишніх умов тварини повертаються до активного життя. У висушеному стані вони здатні існувати до 30 років. Детальніше про ці істоти можна почитати в нашому матеріалі «Тихохідні екстремали».

Конкретні моделі панспермії, такі як літопанспермія, припускають, що живі організми можуть переміщатися в каменях між планетами та їх супутниками. Вміння тихоходок виживати в екстремальних умовах робить їх здатними до таких переміщень. Виживаність тихоходок вже була перевірена при статичному навантаженні: вони змогли вижити в умовах гідростатичного тиску 7,5 гігапаскалей протягом 12 годин.

Тепер фізики Алехандра Траспас (Alejandra Traspas) і Марк Берчелл (Mark J. Burchell) з Університету Кента у Великобританії вирішили перевірити, як тихоходки витримують тиск від удару на великій швидкості.

Учасниками експерименту стали тихоходки з класу. У статті вчені пишуть, що з тваринами поводилися відповідно до етичних правил для безхребетних, вони отримували мінеральну воду і мох.

Двох - трьох тихоходок поміщали в заповнені водою нейлонові кулі і заморожували на 48 годин, щоб занурити в стан ангідріозу. Кулями із замороженими тихоходками стріляли з легкої двоступеневої пневматичної гармати по піщаних мішенях у вакуумній камері. На відстані 50 сантиметрів фізики зробили шість пострілів зі швидкостями від 556 до 1000 метрів за секунду. Швидкість кожного пострілу визначали за допомогою лазерного вимірювача швидкості.

Після пострілів фізики витягували тихоходок з піску і оцінювали їх стан. Щоб дізнатися час, який потрібен тваринам для пробудження, дослідники заморозили, а потім розморозили 20 тихоходок. Всі 20 тварин ожили за 8-9 годин.

У пострілах на швидкостях менших і включаючи 728 метрів за секунду всі тихоходки залишалися цілими, при великих швидкостях вчені виявляли лише фрагменти тварин. Виживання тихоходок падало зі 100 відсотків до 0 відсотків при швидкостях від 728 до 901 метра в секунду (0,86-1,14 гігапаскалів). Однак тихоходкам, які вижили, знадобилося в кілька разів більше часу, щоб прийти до тями, ніж 9 годин. Як пишуть дослідники, це може говорити про наявність внутрішніх пошкоджень. До того ж, неясно, чи зможуть тихоходки після такого залишити потомство.

На думку вчених, перенесення з поверхонь планет живих тихоходок на довколишні супутники можливе, але малоймовірне. Наприклад, після того, як ізраїльський зонд Beresheet з тихоходками зазнав аварії на Місяці в квітні 2019 року, тварини навряд чи вижили.

А коли при зіткненні з Землею уламки небесних тіл летять до Місяця, близько 40 відсотків їх може переміщатися зі швидкістю, досить низькою для того, щоб тихоходки змогли вижити, теоретично дозволяючи їм подорожувати з нашої планети на Місяць. Аналогічне переміщення тихоходок могло б статися від Марса до Фобоса, проте малоймовірно, що тварини ожили б в умовах радіації.

Фізики пишуть, що результати їх дослідження зможуть допомогти в пошуку тихоходок або подібних організмів в інших небесних тілах. Наприклад, супутник Сатурна Енцелад має підповерхневі океани, потенційно придатні для життя. І якщо використовувати аерогель в апараті, що відбирає проби, і розрахувати, щоб ударний тиск при відборі матеріалу склав менше одного гігапаскаля, то тихоходки (і їм подібні) змогли б вижити при ударі і проникненні в аерогель.

Тихоходки цікавлять дослідників різних країн. Минулого року Індійські вчені виявили новий вид тихоходок, представники якого захищаються від ультрафіолетового випромінювання, перетворюючи його на флуоресцентне світіння синього кольору.