10 особенностей, которые делают Марс схожим с Землей

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Некоторые типы растений могут выживать вопреки самым суровым препятствиям Некоторые растения настолько устойчивы и сильны, что могут спокойно выживать при экстремальных температурах и при минимальном количестве кислорода.

Эти удивительные показатели стойкости привлекли внимание ученых, исследующих выращивание овощей и фруктов в условиях изменения климата и адаптацию растительных культур к этим изменениям.

  • Доклад ООН: миллион видов животных и растений на грани исчезновения
  • Как повернуть глобальное потепление вспять? Вопросом занялись ученые в Кембридже

Но что же именно делает одно растение более живучим, чем другое?

Ботаник и ведущий Би-би-си Джеймс Вонг решил изучить этот вопрос и в процессе изучения выявил удивительные факты о самых выносливых растениях нашей планеты.

Древние растения могли бы выжить на Марсе

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Сможет ли этот лишайник так же свободно расти на марсианской поверхности?
Ученые из Германии полагают, что они выявили два типа растений, которые настолько живучи, что могут запросто произрастать даже на Марсе.

Неудивительно, что самые выносливые образцы — лишайники и цианобактерии из Швейцарии и Антарктиды — считаются одними из первых видов растений, появившихся на Земле.

Ученые имитировали марсианские условия (в том числе солнечную радиацию, резкие колебания температуры, экстремальную сухость и низкое атмосферное давление), чтобы проверить, смогут ли эти древние и стойкие культуры адаптироваться к ним.

Каков же был результат?

Эти растения не только выжили, но и развивались: в них продолжались фотосинтез и другие растительные процессы.

Через 7 лет на Марсе вырастут первые цветы

Чтобы добраться до планеты, астронавтам понадобится около года, то есть марсоход прибудет на красную планету уже в 2021 году.

Кроме того, ученые сообщили, что в 2021 году планируется старт экспериментов по выращиванию растительности на поверхности Марса.

Данные исследования очень важны для науки, ведь именно эксперимент с растениями поможет обнаружить оптимальный способ дальнейшего освоения Марса в будущем.

Реклама на веке Как разместить

Марсоход будет состоять из нескольких частей, в его внешней части установят специальный модуль Mars Plant Experiment (MPX), который заполнят воздухом с Земли, а также семенами Arabidopsis .

Arabidopsis – цветущее растение небольших размеров, которое принадлежит семейству капустных.

Ученые долго раздумывали над выбором растения. Они остановились на Arabidopsis, так как данный вид лучше всего подходит для исследований на красной планете.

Таких семян планируют высадить около 200. Семена получат воду только тогда, когда космический аппарат коснется поверхности Марса.

Первые побеги семена дадут уже через несколько недель, именно тогда на Марсе появится небольшая земная оранжерея.

Разведение растений на красной планете даст науке уникальный шанс изучить развитие и срок жизни многоклеточных организмов.

Однако растения не будут высаживаться в грунте, ведь такой процесс способен стать разрушительным для экосистемы красной планеты.

Эксперимент поможет ученым установить, насколько возможно выращивать растения в условиях радиации и низкого уровня гравитации, который достигает лишь 40% земной гравитации.

Еще одно назначение Mars Plant Experiment – получение кислорода и внесение определенного разнообразия в меню колонистов на Марсе.

Кроме того, успех исследования будет означать, что на красной планете можно размещать постоянные базы.

Заместитель руководителя проекта Хизер Смит, которая работает в Исследовательском центре Эймса в Маунтин-Вью (США, штат Калифорния), дала специальную конференцию по вопросам Марса в столице США. Эксперт объяснила журналистам цели исследования: «Для того чтобы создать долгосрочную, самодостаточную базу на Марсе, нужно сперва установить, по крайней мере, могут ли растения там расти. Это будет нашим первым шагом — мы просто отправим семена и будем смотреть, как они растут».

Еще одно целью марсохода будет поиск жизни на красной планете, а все найденные образцы, которые представляют интерес для науки, будут отправлены на Землю.

Клонирование — ключ к долголетию

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Чтобы достичь еще большего долголетия, некоторые деревья используют хитрый трюк: клонирование
Самым старым в мире деревом считается колючая сосна в восточной Калифорнии: в 2012 году ее возраст оценивался в 5062 года.

Чтобы достичь еще большего долголетия, некоторые деревья используют хитрый трюк: клонирование.

Да-да, они клонируют сами себя и живут в так называемых клональных колониях — это генетически идентичные деревья, связанные такой же корневой системой.

Клональные колонии могут существовать несколько тысяч лет. Например, возраст колонии Пандо в американском штате Юта оценивается в 80 тысяч лет, а колония дубов в долине Джурупа в Калифорнии еще старше — ей почти 13 тысяч лет.

«Живые камни» и богатый урожай

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Что это: насекомое, растение или минерал? Ответ: это литопсы!
Литопсы иногда называют «живыми камнями». Достаточно взглянуть на них, чтобы понять смысл этого прозвища: они больше похожи на гальку, чем на живую материю.

Однако эти удивительные организмы родом из южной Африки — на самом деле маскирующиеся растения, которые представляют собой ключ к получению обильных урожаев.

Эти растения способны выживать в экстремальных условиях пустыни и в скалах, используя своеобразный камуфляж, чтобы не быть съеденными.

Хотя основная часть этих растений находится под землей, литопсы имеют полупрозрачный верхний слой, который поглощает солнечный свет и превращает его в энергию.

Ученые надеются, что изучение способности литопсов использовать яркий надземный и тусклый подземный свет может помочь людям повысить эффективность урожаев в будущем.

Марс окутал зеленый свет. Что это значит для землян?

Марс окутал зеленый свет. Что это значит для землян?

Автоматической станции ExoMars-TGO, находящейся на орбите Марса с октября 2020 года, впервые удалось зафиксировать яркое зеленое свечение. Оно вспыхнуло в верхних слоях марсианской атмосферы, на высоте от 50 до 200 километров.

Еще в 1979 году ученые высказали теорию о свечении Марса в результате взаимодействия солнечного света и кислорода, но до сих пор подтвердить это не получалось.

Исследователи проанализировали излучение и пришли к выводу, что свечение, как и на Земле, возникает в результате распада молекул кислорода под воздействием света от Солнца. Но, в отличие от земного, длина волны видимого излучения Марса в 16,5 раза интенсивнее, чем длина волны ультрафиолета.

Кислород не означает жизнь

Марс окутал зеленый свет. Что это значит для землян? | Изображение 1

«Ажиотаж о том, что там есть жизнь, утих, когда ученые доказали, что это полностью объясняется взаимодействием солнечного ветра на атмосферу», — пояснил он.

Он объяснил, что в земной атмосфере концентрация кислорода, созданного растениями, с высотой убывает. То, что на других планетах кислорода на высоте больше, говорит о том, что это не продукт живых организмов.

«Эти концентрации для жизни непригодны», — отметил Гончаров.

Он также добавил, что говоря о жизни на планете Марс, необязательно учитывать только кислород. Ведь не для всех живых организмов он нужен.

Наличие кислорода не является основанием для существования жизни. В данном случае еще и не является признаком жизни на Марсе

Георгий Гончаровведущий научный сотрудник Главной астрономической обсерватории РАН.

Ученый привел в пример простейшие живые организмы, существовавшие на Земле два миллиарда лет назад, — у них так был устроен обмен веществ, что для них кислород был ядом.

По словам главного научного сотрудника лаборатории физики Солнца и космических лучей Физического института имени Лебедева РАН Сергея Богачева, это достаточно скучный феномен.

«Важность чисто физическая. Наблюдая за газами и их свечением, можно делать выводы о его составе. Какие вещества, какие газы в каких пропорциях (присутствуют — прим. ред.) на высотах. Но в целом это просто красивый снимок», — пояснил он.

Он добавил, что здесь интересен факт яркости этого свечения, потому что атмосфера на Марсе менее плотная, чем на Земле. А само свечение к биосфере не имеет никакого отношения. Оно происходит на сотнях километрах.

«На данный момент Марс изучен очень хорошо. Никакой высшей жизни там нет. Единственное, что обсуждается, может быть, где-то в почве глубоко есть микроорганизмы», — объяснил ученый.

Изменения климата и какао вместо кофе

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Кофе постепенно уходит в прошлое, уступая место какао
Повышение температуры воздуха может привести к исчезновению наиболее популярных видов кофейных зерен, однако им на смену может прийти более живучая культура — какао.

Ученые установили, что кофейные деревья арабика страдают от слишком жаркой погоды и сильнее подвержены листовой ржавчине — болезни, истребляющей кофейные плантации Центральной Америки в последние годы.

По мере повышения температур плантациям в низинах становится все сложнее производить качественный кофе, что может лишить средств к существованию тысяч людей.

Поэтому фермеры в Никарагуа, Гондурасе и Сальвадоре постепенно переключаются на выращивание какао — более устойчивых деревьев, адаптирующихся к жаркому климату.

Так что не удивляйтесь, если через несколько лет в один прекрасный день вместо традиционного утреннего эспрессо вам принесут чашку горячего шоколада.

Некоторые деревья не горят в огне

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Пирофитные растения вроде эвкалипта не боятся лесных пожаров
Эвкалиптовые деревья не только очень живучи — они еще и опасны.

Они принадлежат к так называемым пирофитам (от древнегреческого «огненное растение): им не страшен огонь, а иногда он им даже необходим для размножения и выживания.

Эти деревья часто сами провоцируют пожары, так как содержат горючие масла и смолы, а также сбрасывают сухие листья и кору, которая может запросто загореться и привести к разрушительным пожарам.

  • Эмоциональная связь с кустом? Я зову его Джон
  • Услышат ли вас растения, если вы станете им петь?

Однако когда лес объят пламенем, деревья вроде эвкалипта и некоторые виды сосен выживают.

Жар от огня активирует их семенные стручки, и пока другие растения с трудом восстанавливаются, их молодые побеги благополучно произрастают на выжженной земле.

Кроме того, исчезновение большинства крупных деревьев дает этим молодым деревцам возможность заполучить больше солнечного света.

6. Растения адаптируются к радиации

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Многие растения выживают после крупных ядерных катастроф, однако их плоды и корни непригодны для еды

Радиация разрушает живые клетки и повреждает ДНК, поэтому вы можете подумать, что растения просто не могут выжить после ядерной катастрофы.

Однако ученые, изучавшие последствия аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году, выяснили, что это не всегда так.

На опытах со льном и соевыми бобами они установили, что растения могут биологически адаптироваться к жизни в загрязненной среде.

Ученые полагают, что эта способность пережить ядерные инциденты могла сформироваться миллионы лет назад, когда на планете был более высокий уровень радиации.

Каждому марсонавту — по букету от NASA. Тест на выживание обычных растений на Марсе

1) Не секрет, что чем проще организм тем проще ему выживать, адаптироваться и заселять чужой и непривычный ему мир. Первопроходцами далёкого мира возможно станет триада живучих бактерий: Bacillus safensis, Deinococcus radiodurans, Bacillus subtilis (сенная палочка). Так например Bacillus safensis бактерия, очень устойчивая к гамма- и УФ-излучению, к тому же анаэроб. Бацилла B. Subtilis обладает выдающейся способностью к выживанию и росту в самых различных и постоянно меняющихся обстоятельствах, анаэроб. А Deinococcus radiodurans и вовсе используется в биоочистке радиоактивно неблагополучных сточных вод. Правда последний аэроб и ему нужен хотя бы небольшой процент кислорода. 2) Даёшь больше продуцирования органики! Дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Да-да, это обычные пекарские дрожжи)) Генмодифицированные собратья которых будут легче адаптироваться к суровым условиям среды. Дрожжи дают углекислый газ, так нужный для фотосинтеза растений, быстро размножаются и хорошо мутируют-адаптируются под суровые условия жизни.

3) Прежде чем сажать растения нам нужен гумус и перегной! Обратимся к лишайникам! Ризокарпон географический и Ксантория элегантная. Растут практически на камнях. Имеют устойчивость к радиации. Выживают в вакууме в высушенном состоянии. Разрушают горные породы.

4) Помочь переработке органики должна милая Тихоходка. Её выживаемость впечатляет! Выдерживают пребывание в течение 20 мес. в жидком воздухе при −193 °C, восьмичасовое охлаждение жидким гелием до −271 °С; нагрев до 60—65 °С в течение 10 ч и до 100 °С в течение часа. Выдерживает коллосальную радиацию 570 000 рентген. Выживают после получасового пребывания в вакууме. В спящем состоянии выдерживают 6000 атмосфер. Известен случай, когда мох, взятый из пустыни спустя приблизительно 120 лет после его иссушения, поместили в воду, и находившиеся в нём тихоходки ожили и были способны к размножению.

5) Резухови́дка Та́ля (лат. Arabidópsis thaliána) — растение семейства Капустные (Brassicaceae). Одно из наиболее изученных растений в мире. Краснеет при неблагоприятных условиях, что позволяет ей поглощать больше света. Большая скорость роста и расселения. Можно создавать разные генетические модификации. Ну к примеру такие: его генетически модифицированная версия краснеет от присутствия оксида азота, который испаряется из взрывчатых веществ. Таким образом, после распыления семян над минными полями и ожидания всхода этого растения, можно чётко определить, в каких местах находятся мины. Имеет стойкость к радиации. Один из плюсов этого растения: семена могут долго лежать и ждать благоприятных условий, что бы быстро прорасти.

Семена могут жить 32 тысячи лет

Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption В хранилище Королевских ботанических садов Кью хранятся образцы около 10% мировых диких растений
Российским ученым удалось вырастить давно исчезнувший вид растения, используя семена, закопанные белкой 32 тысячи лет назад.

Следы смолёвки узколистой (травянистого растения из северных широт) времен ледникового периода были найдены на берегу замерзшей реки в Сибири.

Исследователи взяли ткань с семян и использовали ее, чтобы вырастить новые растения, которые затем начали распространяться самостоятельно.

Эксперты надеются, что это лишь первый опыт восстановления исчезнувших видов растений, семена которых хранятся в условиях арктической вечной мерзлоты.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: