Моделювання умов, що існують на інших планетах - Космічна роль зелених рослин
Одним із способів розв'язання питання про можливість життя на інших планетах е спосіб штучного відтворення в лабораторіях фізичних і хімічних умов, що існують на цих планетах, і культивування мікроорганізмів у подібних умовах. Мікроорганізми використовуються в таких дослідах як біологічні об'єкти, що відзначаються великою пристосованістю і високою стійкістю до несприятливих факторів зовнішнього середовища. Слабкий бік моделювання -- це не досить точне і повне знання умов,, що існують навіть на найближчих до Землі планетах Сонячної системи.
Особливу увагу привертає Марс, який за своїми фізичними властивостями більше схожий на Землю, ніж інші планети. Тому ряд дослідників провів досліди по вирощуванню мікроорганізмів, моделюючи умови на Марсі. Д. П. Морріс і Д. Е. Бейшер (1958 р.) заражали червоний пісковик і лаву різними мікроорганізмами (бактеріями, актиноміцетами, грибами), що утворювали і не утворювали спори, які розвивалися при доступі повітря (аероби) і в його відсутність (анаероби). Вказані гірські породи вміщували у спеціальні посудини. З посудин викачували повітря і вводили туди газоподібний азот, поки не встановлювався тиск 65 мм ртутного стовпчика. Вологість внесених порід не перевищувала 1%. Вдень посудини перебували при температурі близько 25°, а вночі їх розміщували в холодильнику з температурою -25° С. Досвід тривав 10 місяців. Через певний проміжок часу проводили кількісне визначення внесених мікроорганізмів. Виявилось, що кількість аеробів поступово зменшувалась. В той же час анаероби (обов'язкові або факультативні) виживали, а деякі з них навіть розмножувались.
І. А. Коойстра, Р. Р. Мітчел і X. Страгхолд (1958 р.) помістили чотири зразки червоної глини з пустелі Арізони разом з мікроорганізмами, що в них містилися, в закриті посудини, тиск азоту в яких встановлювали на рівні 54,1 мм ртутного стовпчика. Вологість глини доводилася до 1%. На протязі 15 год. на добу посудини перебували при температурі -22° С. У момент ставлення досліду, а потім через один, два і три місяці визначали кількість мікроорганізмів у глині. У трьох зразках глини кількість мікроорганізмів зростала. Лише в одному зразку вона збільшувалась на протязі двох місяців, а через три місяці знизилась.
Е. Хаврилевич, Б. Говей і Р. Ерліх (1962 р.) провадили експерименти з хвороботворними бактеріями: неспоровою факультативне анаеробною і споровою. Бактерії вносили у подрібнену простерилізовану лаву. Одну серію пробірок з цим матеріалом запаювали в умовах вакуума, другу -- після введення у пробірки азоту (65 мм ртутного стовпчика), а з третьої серії пробірок викачували частину повітря доти, поки тиск не падав до 65 мм ртутного стовпчика. Частину запаяних пробірок витримували при 25°, і вони були контролем; іншу частину пробірок ставили в умови температури, що змінюється: 16 год. при 25° і 8 год. при --25° С. Клітини неспорової бактерії зберігали життєздатність на протязі восьми місяців, але у вакуумі і при щоденній зміні температур кількість клітин, що вижили, різко зменшувалась. Спори другої бактерії зберегли життєздатність в усіх варіантах досліду на протязі десяти місяців. Хвороботворні властивості обох бактерій знизились.
Г. Л. Робертс (1963 р.) спори анаеробної бактерії наносив на фільтрувальний папір, розміщений на поверхні зразка червоної лави. Остання подріб-нювалась, висушувалась і стерилізувалась, її вологість доводилась до 0,2%. У посудини, куди поміщали лаву з бактеріальними спорами, нагнітали суміш газів, яка складалася з 93,54% азоту, 4,24% аргону, 2,21% вуглекислого газу і 0,01% кисню. Загальний тиск газів становив 65 мм ртутного стовпчика. Температура змінювалась від 23° до -25° С. Через сім і чотирнадцять діб у посівах були виявлені спори і звичайні (вегетативні) клітини, а через 30 діб -- лише вегетативні клітини взятої бактерії. Ці дані доводять, що зазначені умови виявились придатними не тільки для виживання, а й для проростання спор.
Е. Пекер, С. Шер і С. Сеген (1963 р.) зібрали зразки грунтів із різних місць з низькою кількістю опадів. Ці зразки висушили до повітряно-сухого стану, а мікроорганізми, що в них містилися, були піддані дії таких умов: кожні 12 год. температура -60° С змінювалась на температуру 20°; вміст газів у атмосфері складав 95% азоту і 5% вуглекислоти; тиск газів досягав 0,1 атм. Крім того, взяті зразки з мікроорганізмами, що в них містилися, піддавались опроміненню ультрафіолетовими променями (доза 10 ерг на квадратний сантиметр поверхні). Результати показали, що деякі мікроорганізми виживали на протязі більше шести місяців.
У 1965 р. Ф. Джексон і Р. Мур використали ряд мікроорганізмів, які вносились у пісок з додаванням до нього різних кількостей мінералу лімоніту, багатого на окис заліза. Вологість цього субстрату була знижена до 1%. Атмосфера складалася з молекулярного азоту і слідів кисню та вуглекислого газу (тиск 75 мм ртутного стовпчика).
Добові коливання температури були ще більш різкими, ніж у дослідах інших авторів: від 25° до -76° С. Лімоніт несприятливо впливав на виживання мікроорганізмів. При його відсутності або незначному вмісті у субстраті деякі неспорові бактерії виживали на протязі всього 30-добового досліду, а кількість клітин деяких спосені мікроскопічні водорості, джгутикові найпростіші і коловертки загинули. Із узятих мікробів імітовані марсіанські умови краще переносили форми, що утворюють пігменти. Дослідники висловлюють припущення, що на Марсі можуть переважати організми, пігменти яких захищають їх від впливу найбільш згубного фактора -- сонячної радіації.
Наведені дані свідчать, що умови дослідів у різних дослідників були не зовсім однаковими. Це пояснюється деякими розходженнями, які існують у поглядах астрономів на склад атмосфери Марса. Так, за В. Г. Фесенковим, кисню в ній менше 0,1%, за Н. Н. Ситинською -- 0,15% порівняно із земною атмосферою (20,94%), а за М. П. Барабашовим -- 0,1% від об'єму всіх газів у марсіанській атмосфері.
Дослідження, проведене під час польоту американської космічної лабораторії "Марінер-4", що наблизилась до Марса на відстань коло 9000 км, внесли точність у питання: в атмосфері цієї планети кисень повністю відсутній. Таким чином, праві були ті мікробіологи, які у дослідах моделювання застосовували суворо анаеробні умови.
Щодо вологості астрономи зійшлися на тому, що водяної пари в марсіанській атмосфері надзвичайно мало, отже, застосовуваною методикою спектроскопії виявити її не можна. Проте посереднім шляхом вони припускають там наявність пароподібної води. Це підтверджують білі шапки біля полюсів планети. Ці шапки (складаються вони, мабуть, із снігу або інею) під час марсіанського літа зменшуються, а іноді зовсім зникають. Беруться також до уваги спостережувані на Марсі білі хмари, а також ранкові й вечірні тумани. За В. Г. Фесенковим і С. Сегеном, вміст водяної пари в атмосфері Марса не повинен перевищувати 0,1%, а за Н. Н. Ситинською -- 1 % порівняно із земною атмосферою.
Азот вважають найбільш поширеним газом в атмосфері Марса. Його об'єм складає 98,5% (в атмосфері Землі міститься 78,08% азоту). Атмосферний тиск на поверхні Марса вважають рівним 65 мм ртутного стовпчика. Дані, одержані при польоті "Марінера-4", свідчать про те, що атмосферний тиск там нижчий, не більше 2--3% земного. Астрономи припускають, що добове коливання температури на екваторі цієї планети відбувається в інтервалі від 25° до -70° С і досягає ще менших величин на полюсі.
Таким чином, умови, що створюються у дослідах по моделюванню марсіанських умов, у більшій або меншій мірі відповідають тим уявленням, які існують в астрофізиці. Тому можна з певним ступенем імовірності припустити, що на Марсі можливе життя організмів, які за своїми властивостями нагадують деяких земних бактерій.
З метою наближення до умов на Юпітері С. М. Сігел і С. Гімарро поміщали лишайники, кактуси та інші рослини, що здатні рости при низькій вологості, в герметичну камеру, в якій була створена атмосфера з суміші метану, водню і аміаку. Через два місяці на листі цих рослин були знайдені життєздатні бактерії. Виявилося, що деякі мікроорганізми здатні розмножуватися в атмосфері, яка містить від 5 до 95% аміаку. Досліди по моделюванню дають підставу гадати, що якби деякі земні бактерії опинилися на Марсі, то вони могли б там вижити і навіть розвиватися.
Похожие статьи
-
Пристосування мікроорганізмів до екстремальних умов - Космічна роль зелених рослин
Фізичні і хімічні умови на Марсі суворі порівняно із земними. Проте вони досить "м'які", якщо їх зіставити з умовами на деяких інших планетах і в...
-
Інструментальні пошуки позаземного життя - Космічна роль зелених рослин
Зараз учені приділяють велику увагу підготовці до досліджень, які дозволять з'ясувати, чи існують мікроскопічні живі істоти на інших планетах. З цією...
-
Вступ, Мікробіологічні дослідження метеоритів - Космічна роль зелених рослин
Успіхи сучасної науки і техніки призвели до того, шо у 1969 році людина вперше висадилася на Місяці. З упевненістю можна припустити, що вже через кілька...
-
Стерилізація космічних кораблів - Космічна роль зелених рослин
Висока стійкість земних мікробів до екстремальних факторів і надзвичайно сильно виражена їх здатність до пристосування примушує з усією серйозністю...
-
Фотосинтез як головний процес в рослинних організмах - Космічна роль зелених рослин
З появою автотрофних організмів, насамперед зелених рослин, став можливим синтез органічних речовин з неорганічних сполук завдяки використанню сонячної...
-
МАРС (від лат. Маrs - бог війни) - одна з дев'яти великих планет Cонячної системи, четверта за порядком від Сонця. Названо так цю планету за її...
-
Атмосфера Марса - Планета Марс
В прошлом огромную роль в формировании марсианского рельефа играла проточная вода. На первых этапах исследования Марс представлялся астрономам пустынной...
-
Доставка на Венеру земних водоростей або інших мікроорганізмів - Планети Сонячної системи
Сонячна планета астероїд комета Якщо проблема з водою на Венері буде тим або іншим способом вирішена, то можна приступати до наступного етапу...
-
Атмосферный состав - Анализ особенностей планеты Марс
Содержание (%) Диоксид углерода 95.32 Азот 2.7 Аргон 1.6 Кислород 0.13 Оксид углерода 0.07 Водяной пар 0.03 Неон 0.00025 Криптон 0.00003 Ксенон 0.000008...
-
Марсианские программы. - "Красная планета" Марс
За последние 20 лет к Марсу и его спутникам было совершено множество полетов. Исследования проводили русские и американские станции. Но большинство...
-
Сравнение Сатурна и Юпитера - Планета Сатурн
Внутреннее строение Сатурна. У Сатурна, как и у Юпитера, имеется очень плотная атмосфера. На верхней границе его облачного покрова, заметно мало деталей...
-
Строение планеты - Планета Сатурн
Атмосфера Сатурна - в основном, водород и гелий. Но из-за особенности образования планеты большая, нежели на Юпитере, часть Сатурна приходится на другие...
-
Диаметр Солнца., Планеты земной группы. - Солнечная система
Точные измерения показывают, что диаметр Солнца не постоянная величина. Около пятнадцати лет назад астрономы обнаружили, что Солнце худеет и полнеет на...
-
Введение, "Красная планета" - "Красная планета" Марс
Марс - от греческого Mas - мужская сила - бог войны, в римском пантеоне почитался как отец римского народа, охранитель полей и стад, позднее -...
-
Марсианские программы - Планета Марс
За последние 20 лет к Марсу и его спутникам было совершено множество полетов. Исследования проводили русские и американские станции. Но большинство...
-
Планеты Солнечной системы сегодня - Все о планетах Солнечной системы
Солнечная система - это планетная система, которая состоит из центральной звезды - Солнца - и всех естественных космических объектов, обращающихся вокруг...
-
За последние 20 лет к Марсу и его спутникам было совершено множество полетов. Исследования проводили русские и американские станции. Но большинство...
-
Исследования планеты Венера космическими аппаратами
Исследование ближайших к Земле планет солнечной системы автоматическими межпланетными станциями явилось логическим продолжением развития...
-
Наши соседи - Меркурий, Венера и Марс - Планеты Солнечной системы
Оболочки Земли - атмосфера, гидросфера и литосфера - соответствуют трем агрегатным состояниям вещества - твердому, жидкому и газообразному. Наличие...
-
Атмосфера Юпитера - Планета Юпитер и ее спутники
Атмосфера Юпитера представляет собой огромную бушующую часть планеты, состоящую из водорода и гелия. Механизм, приводящий в действие общую циркуляцию на...
-
Планета Земля - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Земля принадлежит к группе земных планет, которая включает также Меркурий, Венеру и Марс. Земля часто сравнивается именно с этой группой, а также с...
-
Планеты земной группы, Планета Меркурий - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Объединенные в одну группу планеты: Меркурий, Венера, Земля, Марс, - хотя и близки по некоторым характеристикам, но все же каждая из них имеет свои...
-
Океан Юпитера, Ядро Юпитера - Планета Юпитер: основные характеристики
Юпитерианский океан состоит из главного на планете элемента - водорода. При достаточно высоком давлении водород превращается в жидкость. Вся поверхность...
-
Титан. - Планеты-гиганты, их различия с планетами земной группы
Титан - один из трех планетных спутников с собственной атмосферой (другие два - Ио и Тритон), но при этом он единственный спутник с достаточно устойчивой...
-
Атмосферы - Планеты земной группы
Черты сходства и различия обнаруживаются также при изучении атмосфер планет земной группы. В отличие от Меркурия, который, как и Луна, практически лишен...
-
Внутреннее строение - Планета Сатурн
По внутреннему строению и составу Сатурн сильно напоминает Юпитер. В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, и водород постепенно...
-
Климат - Планеты земной группы. Венера
Расчеты показывают, что при отсутствии парникового эффекта максимальная температура поверхности Венеры не превышала бы 80°C[уточнить]. В действительности...
-
Космічні апарати побували на Місяці, Венері, Марсі, долетіли навіть до далеких Юпітера і Сатурна і передали на Землю відомості про природу цих планет....
-
Колір, спектри й температура зір - Визначення відстаней до зір. Їх основні характеристики
Під час спостережень ви звернули увагу на те, що зорі мають різний колір, добре помітний / найяскравіших з них. Колір тіла, яке нагрівається, у тому...
-
Атмосфера - Юпитер среди планет Солнечной системы
Структура атмосферы Юпитера. Температура в атмосфере не растет монотонно. В ней, как и на Земле, можно выделить экзосферу, термосферу, стратосферу,...
-
Внутреннее строение - Планеты Солнечной системы: Юпитер
Структура На данный момент наибольшее признание получила следующая модель внутреннего строения Юпитера: Атмосфера. Ее делят на три слоя: Внешний слой,...
-
Гипотезы о существовании жизни в атмосфере Юпитера - Планеты Солнечной системы: Юпитер
В настоящее время наличие жизни на Юпитере представляется маловероятным: низкая концентрация воды в атмосфере, отсутствие твердой поверхности и т. д....
-
Наблюдение Венеры, Вид с Земли, Прохождение по диску Солнца - Планеты земной группы. Венера
Вид с Земли Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходит самые яркие звезды. Отличительным признаком планеты является ее ровный...
-
Исследования спутников Марса - Планета Марс
В 1969 г., том самом, когда люди высадились на Луне, американская автоматическая межпланетная станция "Маринер-7" передала на Землю фотографию, на...
-
Рельєф поверхні Меркурія - Планета Меркурій
З пролітної траєкторії космічного апарату "Маїнер-10" в 1974 р. було сфотографовано понад 40% поверхні Меркурія, що дозволило побачити Меркурій приблизно...
-
Спостереження вчених за планетою Меркурій - Планета Меркурій
Меркурій - четверта по блиску планета: в максимумі вона майже так само яскрава, як Сіріус, яскравіше ж бувають лише Венера, Марс, Юпітер. Проте Меркурій...
-
АТМОСФЕРА И ВОДА НА МАРСЕ - Планета Марс
Атмосфера на Марсе разрежена (давление порядка сотых и даже тысячных долей атмосферы), и состоит, в основном, из углекислого газа (около 95%) и малых...
-
Планеты Солнечной системы - Земля Земля является третьей по счету, следующей за Венерой, планетой Солнечной системы. Она является самой крупной, и по...
-
Значение Марсианской жизни - Анализ особенностей планеты Марс
В то время как следы жизни, о которой говорили ученые, что была якобы найдена на марсианском метеорите ALH84001, лишь микроскопическая, для людей это...
-
Хронология миссий на Марс - Анализ особенностей планеты Марс
10 и 14 октября 1960-го СССР поочередно запускает к Марсу две автоматические межпланетные станции (АМС), которые гибнут вскоре после запуска из-за аварий...
Моделювання умов, що існують на інших планетах - Космічна роль зелених рослин