Выращивание культур на Марсе: как цианобактерии прокормят астронавтов в космосе

Немецкие ученые доказали, что цианобактерии могут интенсивно размножаться, используя газ марсианской атмосферы при низком общем давлении и употребляя в качестве источника питания углерод и азот. Исследование поможет в ближайшее время начать культивацию организмов в условиях безжизненной планеты.

Фото с telegra.ph

Цианобактерии – это одноклеточные организмы, которые распространены по всему миру и могут жить практически в любых условиях. Известно, что в большом количестве сине-зеленые водоросли выделяют токсины, пагубно влияющие на водные организмы, но без них жизнь на Земле была бы невозможной. Именно благодаря расселению цианобактерий на нашей планете и их фотосинтезу накопился необходимый для жизни уровень кислорода.

Теперь, после новых исследований ученых Бременского университета (Германия), появились все шансы культивирования этих растений и на Красной планете. В чем же заключается важность данного процесса?

Фото с biomolecula.ru

Дело в том, что в ближайшее десятилетие космические агентства нацелены на частые выезды на Марс. И чтобы обеспечить рабочую команду астронавтов нужными ресурсами в достаточных объемах, большую их часть необходимо производить на месте пребывания. Поэтому ученые вплотную начали заниматься разведением цианобактерий в условиях безжизненной планеты, чтобы создать «почву» для выращивания других продуктов.

В эксперименте в качестве субстрата для выращивания была выбрана культура Anabaena sp., а Escherichia coli (кишечная палочка) была вторичным потребителем. В фотобиореакторе ученые организовали среду с 96% азота, газовой смесью 4% углекислого газа, атмосферным давлением в 100 Гектопаскаль и реголитом (смесь земных минералов, по составу схожих с марсианскими). Туда же поставлялась вода, которую можно добыть на Марсе из ледников.

На изображении ниже представлен Atmos – фотобиореактор низкого давления, который разработали и использовали в данном исследовании. С английского название оборудования переводится как «Тестер атмосферы для органических систем, связанных с Марсом».

Общий вид установки Atmos. C – схема. A – нижняя левая часть C. B – внутренняя часть одного из девяти отсеков сосуда C.

Фото с frontiersin.org

Азот и углекислый газ – все, что можно найти на Марсе, правда в противоположных пропорциях, нежели в эксперименте ученых (95% углекислого газа и 3% азота). Атмосферное давление здесь тоже разнится, так как на Марсе оно составляет 1% от земного, а в реакторе было целых 10%. Несмотря на такую разницу условий, методика все же считается результативной.

Сам эксперимент включал два разветвления. В одних камерах биореактора осуществлялся рост цианобактерий на питательной среде, в других – на имитаторе марсианской пыли (реголите). В ходе работы в биореакторе менялись показатели давления и температуры.

В результате оба метода показали свою эффективность. Рост Anabaena sp. в искусственно созданных условиях оказался быстрым, как и рост вторичных потребителей E. coli. В питательной среде бактерии росли интенсивнее. Однако факт того, что они начали размножаться на обычном минерале, является удивительным.

«В этих условиях цианобактерии сохранили свою способность расти в воде, содержащей только марсианскую пыль, так что их можно было использовать для кормления других микробов. Это поможет сделать долгосрочные миссии на Марс более стабильными». – объясняет астробиолог Сиприен Версо из Бременского университета в Германии.

Хоть исследование ученых и открыло новые возможности роста цианобактерий, в их эксперименте есть множество неточностей, которые необходимо будет доработать. Для дальнейших работ будут рассмотрены другие виды цианобактерий и минералов, изменены параметры среды и многое другое. Все силы будут направлены на оптимизацию биореактора до тех пор, пока не будет выработано высокоэффективное выращивание продуктов на Марсе.

URL: https://babr24.net/?IDE=211011

bytes: 4322 / 3838

Поделиться в соцсетях:

Экслюзив от Бабра в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
[email protected]

Автор текста: Есения Линней, научный обозреватель.

На сайте опубликовано 768 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии"

Открытие новых горизонтов: Монголия успешно запускает космические аппараты

Монголия старается двигаться в ногу со временем по многим направлениям. Не исключение и космическая отрасль, которая потихоньку, да развивается. Доказательством тому стал запуск первых монгольских коммерческих спутников. Об этом Бабр расскажет подробнее в новом материале.

Эрнест Баатырев

Наука и технологииОбществоМонголия

3379

11.03.2024

Говорите по-эвенкийски!

Недавно в Дудинке, в Таймырском краеведческом музее, состоялась презентация оффлайн-переводчиков для языков коренных народов Таймыра: эвенкийского, ненецкого, энецкого, долганского и нганасанского языков. Автор идеи — эвенк Николай Апросимов.

Дмитрий Верхотуров

Наука и технологииОбразованиеКультураКрасноярск

15539

28.02.2024

Птичий беспредел: энергетики рассказали, как птицы влияют на работу ЛЭП

Специалисты Иркутской электросетевой компании обнаружили, что около трети кратковременных отключений на высоковольтных линиях электропередачи происходят из-за птиц.

Ярослава Грин

Наука и технологииБратья меньшиеЭкономика и бизнесИркутск

20102

14.02.2024

Форум молодых ученых как новая ветвь в сотрудничестве Монголии и Беларуси

2024 год может стать отправной точкой научного сотрудничества Беларуси и Монголии. В планах у двух стран – организовать в этом году международный форум молодых ученых, что позволит молодежи заявить о себе и обменяться опытом с коллегами в научно-образовательной сфере.

Есения Линней

Наука и технологииПолитикаМолодежьМонголия

19152

31.01.2024

Вторая жизнь отходам: ученые осваивают технологии по переработке золошлаковых смесей

Каждый год в Иркутской накапливаются огромные объемы золошлаковых смесей от работы ТЭЦ. Однако ученые из Научно-исследовательского центра «Байкал» находят способы использовать эти отходы и дать им «вторую жизнь» в производстве материалов, используемых в строительстве.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск

30772

22.12.2023

Нам пишут. Хорошо быть академиком-руководителем?

Только подутихли страсти в иркутском Академгородке (не сами собой, просим заметить; но об этом в другой раз), как – бац! – появился новый инфоповод. Спонсоры – Китай и академик Игорь Бычков. Бычков Игорь, Пресс-конференция в Иркутском научном центре, 19 мая 2015 года.

Анна Амгейзер

Наука и технологииСкандалыИркутск Россия

10530

30.11.2023

Масштабный эксперимент TAIGA: как в Тункинской долине ловят космические частицы?

Мы смотрим в небо столько, сколько живем на этой планете, и пытаемся понять: а что там? Астрофизик Николай Буднев В журнале Naked Science вышел выпуск про исследования иркутских ученых в Бурятии.

Есения Линней

Наука и технологииОбразованиеБурятия Иркутск Россия

9469

28.11.2023

В Красноярском крае обнаружены следы неизвестного древнего племени

Археологи Сибирского федерального университета сделали уникальную находку в долине малых притоков Ангары, рядом с Канском. Они нашли ранее неизвестные памятники культуры древних племен, которые жили на этой территории на рубеже новой эры.

Александр Мур

Наука и технологииКрасноярск

8580

28.11.2023

Проверка фундамента в режиме реального времени: Иркутский политех разработал инклинометр для контроля землетрясений

В связи с участившимися землетрясениями в Иркутской области в ИРНИТУ был разработан высокоточный прибор для контроля подземных сдвигов и деформаций.

Анна Моль

Наука и технологииГеоИркутск

12134

07.11.2023

Борьба с дефицитом питьевой воды: о корейской помощи монгольским сомонам

Одной из главных проблем Монголии является недостаток питьевой воды. Однако работа в этом направлении регулярно ведется. На территории страны осуществляется ряд международных проектов по улучшению инфраструктуры. Об одном из них Бабр расскажет в этом материале.

Эрнест Баатырев

Наука и технологииТуризмЭкологияМонголия

40981

03.11.2023

Вирус под контролем: в Монголии открылась лаборатория испытаний биобезопасности

В Монголии открылась лаборатория, где будут проводиться эксперименты на домашнем скоте для проверки качества вакцин, необходимые для профилактики различных инфекционных заболеваний животных.

Есения Линней

Наука и технологииЭкономика и бизнесЗдоровьеМонголия

48629

02.11.2023

В Хакасии нашли «мастерскую» возрастом 30 тысяч лет

Археологи из Новосибирска обнаружили на территории Хакасии уникальную стоянку эпохи верхнего палеолита, на которой древние люди занимались разделкой и утилизацией туш копытных животных, а также обработкой шкур и кости. Возраст находки оценивается в 30 тысяч лет.

Александр Мур

Наука и технологииХакасия Новосибирск

11235

24.10.2023

Лица Сибири

Кривенко Алексей (епископ Николай)

Цыбиков Аркадий

Зимин Михаил

Мишустин Михаил

Милостных Игорь

Шипицин Кирилл

Балыбердин Борис

Ерощук Светлана

Чернышев Андрей

Вершинин Евгений