22 февраля 2019 года израильский космический зонд, безэкипажный, был выведен на орбиту Луны с целью приземления на данный спутник Земли. Это был первый такой случай, отмечает преподаватель парижского Национального музея естествознания (MNHN) Лоран Палка, поскольку до этого прилунение частного космического аппарата никогда не происходило. Кроме того, зонд доставил на Луну сотни «землян» – беспозвоночных тихоходок, находившихся в обезвоженной и неактивной, но жизнеспособной форме. Источник: The Conversation.
В том году все шло по плану, но внезапно 11 апреля у зонда «Берешит» возникла проблема со скоростью в самом начале прилунения. Он слишком разогнался, чтобы суметь замедлиться вовремя, и врезался в Луну на скорости более 3000 км/ч.
Столкновение было ужасным, обломки израильского зонда разлетелись на десятки метров. Это хорошо известно, поскольку момент удара был отснят спутником НАСА LRO (см. ниже).
Но что случилось с тихоходками? Выжили ли они, и если да, то способны ли они колонизировать Луну? На Луне теперь есть жизнь?
Животные, устойчивые (почти) ко всему
Тихоходки – микроскопические животные. Их длина меньше миллиметра. У большинства имеются два глаза, но у всех тихоходок есть нейроны, ротовое отверстие на конце втягивающегося хоботка, кишечник с микробиотой и четыре пары несочлененных ног, заканчивающихся когтями. Эти животные имеют общего предка с членистоногими, такими как насекомые или паукообразные.
Большинство из этих существ обитает в водной среде, но они присутствуют во всех средах на Земле, даже в городских. Эммануэль Делагут, научный сотрудник французского Национального центра научных исследований (CNRS), собирает их из мхов и лишайников в «Саду растений» при MNHN.
Тихоходкам необходимо быть окруженными водной пленкой, чтобы оставаться активными, питаться микроводорослями, такими как хлорелла, расти, двигаться и размножаться. Они размножаются половым или бесполым путем посредством партеногенеза, то есть из неоплодотворенной яйцеклетки, или гермафродитизма, когда особь, имеющая как мужские, так и женские гаметы, становится самооплодотворяющейся. После вылупления из яйца жизнь тихоходки в активной форме длится от 3 до 30 месяцев. Всего описано 1265 видов этих существ, включая два ископаемых.
Тихоходки славятся своей устойчивостью к условиям, которых нет ни на Земле, ни на Луне. Фактически они могут полностью остановить свой обмен веществ, в частности, если утратят до 95% воды в организме. Некоторые их виды синтезируют сахар трегалозу, действующий как антифриз, другие синтезируют белки, которые, как считается, включают клеточные компоненты в аморфную «стеклянную» сеть, обеспечивая тем самым устойчивость и защиту каждой клетки в теле тихоходки.
Обезвоживание деформирует их тело, способно уменьшиться в размерах вдвое. Причем лапы исчезают, остаются только когти. Это состояние тихоходки, называемое криптобиозом, сохраняется до тех пор, пока внешние условия вновь не станут благоприятными.
Однако в зависимости от вида этим животным требуется больше или меньше времени для противостояния обезвоживанию, причем не всем особям одного и того же вида удается вернуться к активной жизни при доступности влаги.
Обезвоженные взрослые тихоходки выживают в течение нескольких минут при температуре –272°C и +150°C, а также в долгосрочной перспективе при поглощении высоких доз гамма-лучей в 4400 Грей (Гр) в зависимости от вида. Для сравнения, доза в 10 Гр смертоносна для человека, а от 40 до 50 000 Гр стерилизуют все виды материалов. Но вне зависимости от дозы такое облучение убивает яйца тихоходок. Более того, защита, обеспечиваемая криптобиозом, не всегда очевидна, как, например, в случае с видом «крупных» (миллиметровых) тихоходок Milnesium tardigradum, в отношении которых облучение, как ни странно, одинаково влияет как на активных, так и на обезвоженных животных.
Лунные тихоходки
Что случилось с этими пассажирами «Берешита» после его крушения? Оставались ли некоторые из них жизнеспособными, даже будучи погребенными под лунным реголитом, глубина которой варьируется от нескольких метров до нескольких десятков метров?
Прежде всего, «израильские» тихоходки определенно пережили удар зонда о Луну. Лабораторные испытания показали, что замороженные особи вида Hypsibius dujardini остались неповрежденными после удара о песок на скорости 2600 км/ч в вакууме, но были изуродованы на скорости выше 3000 км/ч.
Но тихоходкам пришлось выдерживать отсутствию воды и холод от –170 до –190°C в течение лунной ночи и жару диапазона 100-120°C в течение лунного дня. Оба этих периода на Луне длится долго, чуть меньше 15 земных суток. Сам израильский зонд не был рассчитан на длительное противостояние таким температурным амплитудам, его хватило бы только на несколько земных дней.
Наконец, поверхность Луны не защищена от солнечных частиц и космического излучения, в частности гамма-лучей. Но для тихоходок это не стало бы проблемой. Исследования команды профессора Роберт Виммер-Швайнгрубера (Кильский университет, Германия) показали, что постоянные дозы гамма-лучей, поражающие лунную поверхность не были смертельными для тихоходок. По его заключению, 10 лет воздействия гамма-лучей на Луне будут соответствовать общей дозе около 1 Гр.
В любом случае, без воды, кислорода и микроводорослей теперь уже «лунные» тихоходки никогда не смогут активизироваться. Таким образом, колонизация Луны этими животными невозможна. Но они сейчас находятся в лунной почве, и их присутствие вызывает этические вопросы, как отмечает экологи Мэтью Силк из Эдинбургского университета.
Среди этих вопросов как минимум один – научного уровня. В XXI веке, когда освоение космоса вновь стало набирать обороты во всех направлениях, не приведет ли загрязнение землянами других космических тел к тому, что мы утратим саму возможность обнаружения внеземной жизни?