Микроорганизмы в израильской пустыне подсказывают о жизни на других планетах

Иерусалим, 15 октября 2025 года (TPS-IL) — Исследователи из Университета Бен-Гуриона в Негеве и NASA обнаружили микроскопическую жизнь в южной пустыне Израиля, способную выживать в одних из самых суровых условий на Земле. Опубликованные в среду результаты исследования могут пересмотреть известные границы жизни на Земле и предложить модель того, какой может быть микробиальная жизнь на Марсе или других засушливых планетах.

Совместное исследование, опубликованное в рецензируемом журнале «Отчеты об окружающей среде и микробиологии», изучало микроорганизмы, обитающие в песчаных породах в долине Тимна, гипераридном регионе южной Аравы с менее чем 100 миллиметрами годовых осадков.

Несмотря на жару пустыни, отсутствие воды и интенсивное ультрафиолетовое излучение, ученые выявили уникальное бактериальное население из группы цианобактерий, известных как сине-зеленые водоросли, которые выживают, вступая в состояние покоя.

«В этом исследовании мы сосредоточились на изучении микробных сообществ, существующих в тонком слое под верхней поверхностью камня», — сказала доктор Ирит Нир из Департамента биотехнологической инженерии Университета Бен-Гуриона, руководившая исследованием. «Эта среда обеспечивает защиту от высоких температур и радиации, сохраняя при этом достаточное количество света и воды для их существования».

Команда, включавшая также исследователей из Центра исследований Мертвого моря и Аравы и Исследовательского центра NASA Амеса, стремилась понять, как жизнь может сохраняться в местах, где вода практически отсутствует, а температуры могут сильно меняться. Их результаты показывают, что всего в нескольких миллиметрах под поверхностью камня колонии фотосинтезирующих бактерий живут, защищенные от жесткой окружающей среды, используя пористую структуру песчаного камня для удержания небольших количеств влаги.

«Парк Тимна является одним из самых сухих мест в долине Аравы и в Израиле», — отметил профессор Ариэль Кушмаро, руководитель исследовательской группы. «Взаимодействие физических свойств местного песчаного камня и редких дождевых событий и отсутствие росы создают селективные условия для развития фотосинтезирующих бактерий из группы цианобактерий».

Исследование продолжило ранее сделанные открытия 1970-х годов профессора Университета Бен-Гуриона Имри Фридмана и доктора Криса МакКея из NASA, которые первыми выявили микробные сообщества внутри камней в экстремальных пустынях. Хотя предыдущие исследования подтвердили существование таких микроорганизмов, оставались многие вопросы о их адаптивности и механизмах долгосрочного выживания.

Для ответа на них команда объединила местные климатические данные, анализ осадков, микроскопическое изображение и генетическое секвенирование, чтобы нарисовать более полную картину того, как эти бактериальные сообщества выживают со временем. Одним из экспериментов был анализ образцов песчаного камня, хранившихся в темных, сухих условиях более 25 лет. Удивительно, микробы не потеряли пигментацию и не показали значительных изменений в структуре сообщества, что указывает на то, что они могут оставаться в спящем состоянии десятилетиями, пока не появится вода.

«Описанное в исследовании микробное население может выживать в течение продолжительных периодов — примерно 25 лет — в темных, сухих условиях, не теряя жизнеспособности», — сказала доктор Нир. «Когда появляется вода, даже на короткое время, они могут проснуться и возобновить метаболическую активность».

Ученые отметили, что такая стратегия выживания на основе покоя отражает то, что может происходить на планетах, подобных Марсу, где жидкая вода редка, а поверхностное излучение интенсивно. Команда обнаружила, что в порах песчаного камня бактерии защищены от смертоносного излучения и выживают в периоды засухи благодаря долгосрочному покою, активизируясь только при появлении минимального количества влаги.

«Эти результаты предоставляют важные перспективы для поиска доказательств микробной жизни за пределами Земли и составляют уникальную модель для понимания потенциала жизни на Марсе», — пояснила доктор Нир.

Исследователи также обнаружили, что метаболические процессы микробов могут изменять окружающие минералы, оставляя изотопические или текстурные следы, которые могут служить как биосигнатуры — улики, которые ученые могут искать в марсианских породах.

Изучая, как микробная жизнь сохраняется в экстремальной пустыне Тимна, ученые надеются лучше понять не только пределы жизни на Земле, но и где она может существовать в других местах.

«Этот вид исследований не только говорит нам о выживании в пустынях», — сказал Кушмаро. «Он помогает нам определить, на что способна сама жизнь и где мы можем ее найти далее».