Можем ли мы марсифицироваться?

Как только люди поняли, насколько не пригодны для жизни Марс, Венера, да вообще вся Солнечная система, они захотели придумать, как это можно исправить. Есть специальное слово, означающее работу над планетой с целью сделать ее более похожей на Землю: «терраформирование». 

Если вы хотите подправить Марс, все, что вам нужно сделать, — это сгустить атмосферу и подогреть ее до того уровня, при котором там будут выживать земные организмы. С Венерой нужно сделать противоположное — охладить и уменьшить атмосферное давление.

Но очень трудно укладываются в голове масштабы подобного мероприятия. Мы говорим о попытках изменить непостижимо огромный атмосферный объем. Атмосферное давление на поверхности Венеры в 90 раз выше давления на Земле. Это диоксид углерода, так что вам понадобятся кое-какие химические элементы, чтобы избавиться от него, например, магний или кальций. Если вы сможете добыть их в количестве в четыре раза большем, чем масса астероида Веста, тогда это будет возможно.

Между тем, в последние несколько тысяч лет мы играем активную роль в эволюции развития культурных растений и домашних животных, которых мы едим и о которых заботимся. Наши домашние питомцы собаки выглядят совершенно иначе, чем предок-волк, от которого они произошли. Мы увеличили урожайность кукурузы и пшеницы, модифицировали фрукты и овощи и превратили куриц в неспособные летать самодвижущиеся мясные грудки.

А в последние несколько десятилетий мы получили новый и самый могущественный инструмент для изменения жизни под наши нужды: генетическую модификацию. Вместо того чтобы ждать эволюционных изменений и заниматься селекцией с целью получить необходимые результаты, мы можем переписывать генетические коды разных форм жизни, заимствовать положительные свойства одного вида и вставлять их в код другого вида.

Можем ли мы адаптировать земную жизнь под условия на Марсе? Оказывается, наши самые устойчивые организмы не так уж и далеки от этого. В ходе собрания Американского общества микробиологии в 2015 году, исследователи продемонстрировали, как хорошо устойчивые бактерии могут чувствовать себя в марсианских условиях. Они обнаружили, что четыре вида метаногенов могут быть в состоянии выжить под поверхностью, потребляя водород и углекислый газ и выделяя метан.

Другими словами, при определенных условиях некоторые земные формы жизни могут выжить на Марсе уже сейчас. На самом деле, в процессе изучения Марса мы поняли, что он влажнее, чем предполагалось ранее, так что мы рискуем случайно заразить планету нашими собственными микробами.

Но когда мы представляем себе жизнь на Марсе, мы думаем не о горстке устойчивых метагенов, борющихся за жизнь под соленым реголитом. Нет, мы воображаем растения, деревья и зверьков, снующих вокруг.

Есть у нас что-нибудь вроде этого, что мы могли бы модифицировать?

Оказывается, что у формаций лишайников, симбиотических сочетаний грибов и водорослей, есть шанс. Вы, возможно, видели лишайники на скалах и в других местах, не подходящих для всех остальных форм жизни. И, согласно Жану-Пьеру де Вера (Jean-Pierre de Vera) и Институту планетных исследований при Аэрокосмическом центре Германии в Берлине, земные лишайники, которые достаточно устойчивы для этого, существуют.

Они поместили лишайник в экспериментальную среду, которая имитировала поверхность Марса: низкое давление, углекислая атмосфера, суровые морозы и высокая радиация. Единственное, чего они не смогли воспроизвести, — это галактическое излучение и низкая гравитация.

В самых жестких условиях лишайник едва выживал, с трудом цепляясь за жизнь. Но в более мягком варианте марсианских условий, спрятавшись в скальных трещинах, лишайник продолжал выполнять свой обычный фотосинтез. 

Кажется, лишайник тоже готов отправиться на Марс.

Метаногены и устойчивый лишайник — это, конечно, не совсем то, что прекрасный тенистый лес. Во вторую очередь я собираюсь поговорить о том, что мы можем сделать, чтобы подправить земные формы жизни для существования и процветания на Марсе. Но в первую очередь я бы хотел поблагодарить Цаха Канцлера (Zach Kanzler), Джереми Пэйна (Jeremy Payne), Джеймса Крейвера (James Craver), Майка Дженсена (Mike Janzen) и всех остальных наших 709 спонсоров, за их щедрую поддержку. Если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите помочь, зайдите сюда.

Если ныне существующая земная жизнь не справится с работой, что ж, нам всего лишь надо будет приспособиться самим. Так же, как мы это уже делали в прошлом, используя селекцию, и более современным способом — с помощью коррекции самого ДНК.

Если не вносить радикальные изменения в марсианскую среду, чтобы сгустить атмосферу Марса и поднять уровень температур, немыслимо, что мы когда-либо сможем адаптировать что-нибудь более сложное, чем бактерии или лишайники, к выживанию на Марсе. Но если они создадут для нас базу, а другие технологии помогут улучшить состояние среды, станет возможным постепенно двигаться в нужном направлении.

Даже на защищенных участках в пределах Марсианских колоний наши нынешние растения и животные, скорее всего, не справятся с задачей.

Реголит Марса, к примеру, содержит ядовитые перхлораты, которые убили бы любые земные растения, осмелившиеся там укорениться. Но на земле есть формы жизни, которые обожают перхлораты и, вероятно, реально создать организмы, которые будут вытягивать ядовитые вещества из реголита и превращать их во что-то полезное, например, в ракетное топливо.

Земные растения и животные живут согласно 24-часовому дневному циклу, но на Марсе сутки на 40 минут дольше, чем на Земле. Мы можем выращивать растения при искусственном освещении, но если мы хотим использовать естественный марсианский свет, то не исключено, что потребуется некоторая адаптация.

Возможно, самый большой риск, с которым мы столкнемся, живя на Марсе, это более низкая гравитация. Неизвестно, хорошо ли отразится на нас жизнь при гравитации 38% от земной поколение за поколением. Мы знаем, что сможем несколько лет пробыть на Марсе, но сможет ли, например, беременность завершить полный цикл при такой низкой силе притяжения?

Мы просто не знаем. Чтобы выяснить это безопасно, мы должны создать вращающуюся космическую станцию и поселить там колонии, так мы сможем изменять гравитацию и смотреть, что происходит с животными, которые несколько поколений жили при низкой гравитации.

Если возникнут проблемы со здоровьем, мы можем опереться на результаты этих исследований и модифицировать генетический код для лучшей адаптации к этим условиям. А так как люди — это тоже животные, извлеченный опыт поможет нам и самим адаптироваться и быть более подготовленными к выживанию на Марсе, навсегда.

Вот ссылка на чудесное видео канала Kurzgesagt о состоянии генной инженерии и впечатляющей технологии, до которой уже рукой подать.

Если мы сможем изменить человека для жизни на Марсе, мы, вероятно, сможем сделать это и для других миров. Вообразите далекое будущее, где человеческие колонии живут в различных мирах, приспособившись выживать там, комбинируя технологии и генетическое модифицирование.

Это будет и хорошо, и плохо. Хорошо то, человеческие колонии смогут выживать многие поколения. А плохо, что они не смогут жить где-нибудь еще в Солнечной системе, не проходя весь процесс адаптации заново.

А вы захотели бы навсегда изменить ваше тело, чтобы лучше приспособиться к жизни в другом мире? Напишите, что думаете по этому поводу, в комментариях.