Физики Массачусетского технологического института выяснили, что микроорганизмы способны выживать в водородной среде. Водородная атмосфера характерна для многих экзопланет, которые в будущем могут стать потенциальными объектами для поиска внеземной жизни. Статья с выводами исследователей, раскрывающими новые подходящие места для существования живых существ, опубликована в журнале Nature Astronomy.

Космобиологи показали, что такие бактерии, как кишечная палочка Escherichia coli, могут жить, расти и размножаться в газовой среде, которая на сто процентов состоит из водорода. Сами микроорганизмы выделяют десятки разнообразных газов (закись азота, аммиак, метантиол, диметилсульфид, карбонилсульфид и изопрен), которые могут обогащать атмосферу экзопланет и служить биосигнатурами, то есть признаками существования жизни.

Водород — легкий газ, поэтому водородная атмосфера будет простираться дальше от поверхности каменистой планеты, чем в случае атмосферы с другим газовым составом, например, Земли. Это делает ее более легкой для обнаружения наземными и космическими телескопами, такими как телескоп Джеймса Уэбба, чей запуск планируется в 2021 году.

В атмосфере современной Земли присутствует лишь 0,00005 процента водорода. Этот газ необходим для жизнедеятельности некоторых живых микроорганизмов, включая метаногенов, живущих в экстремальных условиях среды. Метаногены потребляют доступный водород вместе с углекислым газом и производят метан. Ученые выращивают эту разновидность микробов в среде с 80-процентным содержанием водорода, однако существовало очень мало исследований толерантности других видов микроорганизмов к богатой водородом среде.

В ходе эксперимента космобиологи сравнили стойкость к водородной атмосфере двух микроорганизмов — Escherichia coli и дрожжей. Культуры выращивались отдельно друг от друга, после чего их переносили во флаконы, наполненные питательными веществами. Из емкостей убирали богатый кислородом воздух и заменяли его на водородный газ. Сами флаконы помещали на 80 часов в инкубатор, где их осторожно и непрерывно встряхивали для смешения культур и питательной среды. Каждый час ученые брали образцы и подсчитывали число выживших микроорганизмов.

Результат представлял классическую кривую роста: вначале количество микробов быстро увеличивалось, потребляя питательные вещества, после чего культура переходила в стабильную стадию существования, когда место погибших организмов занимали новые.