Инопланетный вирус: может ли Земля противостоять космическим бактериям

Чего больше всего боятся исследователи космоса?

Один из наиболее страшных сценариев для NASA и других космических агентств — это неожиданное распространение на Земле какого-нибудь инопланетного вируса. С каждой миссией ведомство прилагает все больше усилий, чтобы ни один из подобных сценариев не стал реальностью. Тем не менее, некоторые исследователи считают, что нынешних стандартов предотвращения угрозы недостаточно: с появлением все более амбициозных миссий и частных космических компаний риск межплатного загрязнения увеличивается.

Ученые говорят, что нужно лучше планировать «прямое заражение», при котором наши летательные аппараты распространяют земные бактерии, и «обратное заражение», когда жизни с других планет попадают на Землю. Пособие по тому, как это можно сделать, уже есть. «Наука об инвазиях» (invasion science) — дисциплина, которая изучает, как виды нашей планеты вторгаются в экосистемы друг друга.

Каковы реальные шансы инопланетного вторжения бактерий?

В начале 2030-х годов NASA планирует доставить на Землю кусочки Марса. В этом десятилетии состоятся миссии на Титан и Европу — спутники Сатурна и Юпитера, где вполне может существовать жизнь. Энтони Рикарди, профессор инвазивной экологии и водных экосистем Университета Макгилла, предполагает, что без технического анализа будет сложно отличить инопланетные организмы от земной жизни.

В научно-фантастическом романе и фильме «Штамм «Андромеда» подробно описывалось, что было бы, если бы смертоносный инопланетный микроб пробрался на Землю, а миру пришлось бы искать средства для его сдерживания. Несмотря на то, что автор романа Майкл Крайтон скорее фантазировал о вероятности такого вторжения, в 2013 году исследователи описали новую бактериальную форму жизни. Она была менее чем на 95% схожа со своим ближайшим генетическим родственником. Найденную бактерию назвали tersicoccus phoenicis — в переводе значит что-то вроде «ошибка чистой комнаты», так как ее нашли в стерильных помещениях космических аппаратов NASA и ESA, расположенных на расстоянии в почти две тысячи километров друг от друга.

На этот пример накладывается и то, что некоторые эксперты верят в теорию панспермии, которая гласит, что жизнь впервые зародилась вовсе не на Земле, а где-то во Вселенной, и была занесена сюда падающими метеоритами или кометами. Эту идею можно легко повернуть и в обратную сторону. Например, в 2019 году на поверхность Луны непреднамеренно упал израильский космический корабль с тихоходками — одной из самых неуничтожимых форм жизни, известных на Земле. Тихоходки могут выдерживать экстремальные температуры и давление, в том числе космический вакуум.

Насколько мы готовы к инопланетным бактериальным вторжениям?

Протоколы защиты планеты от биологического заражения были разработаны еще в 1960-е годы. С тех пор правила обновляются и корректируются. Вот лишь некоторые примеры: всё нужно собирать в стерильных чистых комнатах, каждый космический корабль должен иметь инвентарный список всех органических веществ, которые находятся там во время полета, общая бионагрузка — наличие микроорганизмов на поверхности — тоже регулируется в зависимости от миссии.

NASA обновило свою политику планетарной защиты для Луны и Марса совсем недавно — в 2020 году. Раньше исследование Марса проходили без участия людей — теперь есть рекомендации о том, как безопасно внедрить в миссии человека.

Некоторые эксперты высказываются против присутствия человека в космических миссиях на Марс и Луну. Например, Афина Кустенис, председатель Комитета по космическим исследованиям (COSPAR), уверена, что люди не могут себе этого позволить, потому что это приведет к гибели цивилизации. Кустенис говорит, что мы должны быть очень осторожны и внимательны.

В декабре 2020 года капсула с образцами, взятыми на астероиде Бенну, приземлилась в Австралии. Вернуться миссия могла только при условии, что вероятность того, что это событие «нанесет существенный вред здоровью населения крайне мала».

Чему может научить нас наука о вторжениях?

Энтони Риккарди, профессор инвазивной экологии и водных экосистем Университета Макгилла, и его коллеги в опубликованной в журнале BioScience статье объяснили, как наука, фокусирующаяся на экологии и биоразнообразии на Земле, может пригодиться во время исследований инопланетных вторжений.

В первую очередь нужно обратить внимание на то, как человеческая деятельность провоцирует мгновенное распространение «чужеродных» микробов в различных средах. От этого пострадали даже самые отдаленные глубоководные районы океана и высокогорья. Огромное количество видов вымерло после того, как появились кошки и крысы.

По словам Риккарди, одно из самых больших открытий инвазивной биологии заключается в том, что изолированные экосистемы — такие места, как Гавайи, Новая Зеландия, Австралия и Антарктида, которые развивались почти в полной изоляции — особенно чувствительны к воздействию чужеродных видов. А микробы адаптируются очень легко. Одно из исследований показало, что обычная бактерия E.coli, оставшись в лабораторных условиях микрогравитации, смогла вырастить более тысячи поколений, претерпеть мутации и эволюцию, стать более конкурентоспособной и устойчивой к антибиотикам, чем изначальный вид.

Возможно, исследователи могли бы заняться разработкой портативных машин для быстрого секвенирования ДНК, чтобы использовать его в космосе. Что-то подобное уже сделала британская коммерческая компания Oxford Nanopore — секвенатор Oxford Nanopore MiniON. Для космических миссий необходимо, чтобы машины для секвенирования ДНК были запрограммированы с учетом всех данных о микробах и организмах, которые уже появлялись в стерильных помещениях, как Tersicoccus phoenicis. По словам Риккарди, ученым стоит чаще составлять возможные сценарии и исследовать горизонты: собрать как можно больше данных, загрузить их в суперкомпьютер и передать экспертам, которые смогут смоделировать прогнозы на будущее.