Простой инструмент может обнаружить ДНК на Марсе до того, как ее уничтожат колонизаторы
Пока человечество готовится лететь на Марс, ученые спешат найти там местную жизнь. Важно успеть до того, как люди случайно привезут туда земные микробы и все испортят. Недавно исследователи предложили новый способ поймать марсианскую ДНК, который может доказать, что на Красной планете кто-то обитает прямо сейчас.
Исследователи Кристофер Темби и Ян Шпачек из команды Agnostic Life Finder (ALF) опубликовали свою работу на сервере препринтов arXiv. Они считают, что самый надежный способ доказать существование жизни на Марсе это найти там полиэлектролиты. Это полимеры, в состав молекул которых входят группы, способные к ионизации в растворе.
Самый известный пример такого полимера на Земле — это ДНК. Еще один пример — РНК. Именно эти молекулы умеют хранить и передавать информацию следующим поколениям. Ученые предполагают, что марсианская жизнь могла изобрести свой способ передачи генетической информации. Но скорее всего, в его основе будет лежать похожий принцип и похожая молекула. Найти такой аналог ДНК значит получить неоспоримое доказательство жизни.
Главная проблема заключается в том, что таких молекул в марсианском грунте может быть очень мало. Их концентрация может быть настолько низкой, что самые чувствительные приборы их просто не заметят. Команда ALF предлагает остроумное решение. Нужно не улучшать прибор, а собрать все молекулы из большого образца в одном месте. Для этого они предлагают использовать метод электродиализа.
Все работает так. Сначала образец марсианского грунта смешивают с водой. Затем через эту воду пропускают электрический ток. Так как полиэлектролиты заряжены, они начинают двигаться в электрическом поле. Вместе с ними движутся и обычные соли, например, калий или магний. Этот процесс немного похож на медицинский диализ, который используют для очистки крови на Земле.
Но у марсианского прибора есть хитрость. Молекулы полиэлектролитов физически намного крупнее ионов солей. Поэтому система ALF использует серию специальных пористых нанофильтров. Их микроскопические отверстия легко пропускают мелкие соли, но задерживают крупные молекулы марсианской ДНК. Если поддерживать электрическое поле достаточно долго, все полиэлектролиты из образца соберутся в одной специальной камере у фильтра. Их концентрация многократно вырастет, и тогда прибор сможет их зафиксировать.
Раньше специалисты NASA в своей концепции «Лестница обнаружения жизни» указывали на одну слабость этого подхода. Дело в том, что полиэлектролиты довольно быстро разрушаются в воде. Этот процесс называется гидролиз.
Но команда ALF смотрит на это не как на проблему, а как на преимущество. Именно потому, что эти молекулы нестабильны, их находка будет особенно ценной. Если прибор обнаружит полиэлектролиты, это будет означать, что они образовались совсем недавно. Старые молекулы, которые могли остаться от давно вымершей жизни, уже были бы уничтожены водой за миллионы лет. Таким образом, находка станет доказательством существования живых организмов, которые производят эти молекулы прямо сейчас.
Человечество все ближе к колонизации Марса, а это значит, что окно для поиска уникальной марсианской жизни сужается. Если люди доставят на планету земные микроорганизмы с их ДНК, ученые уже никогда не смогут с уверенностью сказать, чьи именно молекулы они нашли, местные или земные.
Дальнейшая разработка прибора ALF зависит от того, продолжит ли NASA финансирование проекта. Если все получится, у науки появится шанс получить данные о марсианской жизни до того, как люди навсегда изменят Красную планету. Однако возможно, что искать уже поздно: в прошлом году ученые предположили, что американские «Викинги» могли случайно уничтожить жизнь на Марсе.
Самое популярное
