Как тихоходки оказались на Луне и какие у них были шансы

Пять лет назад, 22 февраля 2019 года, беспилотный космический зонд вывели на орбиту Луны. Аппарат под названием Beresheet, что с иврита можно перевести как «Бытие», построили частная компания SpaceIL и концерн Israel Aerospace Industries («Авиационная промышленность Израиля»). «Берешит» должен был стать первым частным космическим кораблём, совершившим мягкое прилунение. Среди полезных грузов на зонде была и живность — тихоходки. Тихоходки — это крошечные беспозвоночные, длиной от 0,1 до1,5 мм, биологически близкие к членистоногим. Они известны своей способностью выживать даже в самой неблагоприятной среде. Всего учёные описали уже 1265 видов этих существ, включая два вымерших, из окаменелостей.


Несмотря на микроскопические размеры, у тихоходок имеются нейроны, ротовое отверстие на выдвигающемся хоботке, кишечник, содержащий собственный микробный состав, и четыре пары лапок с когтями, и у большинства — даже глаза.

Израильская космическая миссия с самого начала столкнулась с проблемами из-за отказа камер слежения, предназначенных для ориентации космического корабля и соответствующего управления его двигателями. Из-за ограниченного бюджета конструкция корабля едва дотягивала до оптимальной. И хотя в центре управления полётом как-то умудрялись разруливать ситуацию, 11 апреля 2019-го, в день прилунения, сложностей прибавилось.



По пути к Луне космический корабль двигался на высокой скорости, и его необходимо было притормозить ради мягкой посадки. Однако во время торможения вышел из строя гироскоп, то есть узел для ориентации в пространстве, и тем самым заблокировал основной двигатель. На высоте всего в 150 м над Луной «Берешит» всё ещё нёсся со скоростью 500 км/ч, так что остановить его заблаговременно оказалось нереальным. Столкновение было таким, что зонд разбился вдребезги, и куски разметало метров на 100. Об этом стало известно благодаря фотоснимкам, сделанным насовским спутником LRO («Лунный разведывательный орбитальный аппарат») уже вскоре, 22 апреля того же года.

Так что же случилось с тихоходками, которые отправились на Луну со злополучным зондом? Учитывая их замечательную выживаемость в гибельной для любых прочих животных среде, могли ли они выжить на Луне, хотя бы впав в свою знаменитую спячку?

Большинство тихоходок обитают в воде, и даже на глубинах в километры, но их можно встретить в любой среде, даже городской. Эммануэль Делагут, исследователь из Национального центра научных исследований (CNRS), Франция, собирает их во мхах и лишайниках Ботанического сада в Париже. Тихоходки питаются микроводорослями, той же хлореллой, и для жизненных сил на передвижение, рост и размножение им необходима хотя бы водная плёнка. Они размножаются половым либо бесполым путём при делении неоплодотворенной яйцеклетки. Случаются и случаи гермафродитизма, когда особь с признаками обоих полов оплодотворяет сама себя. После вылупления потомства из яйца, новая особь живёт от 3 до 30 месяцев.

При своей жизнеспособности тихоходки могут впасть в спячку, даже потеряв до 95% воды в организме. Некоторые виды синтезируют углевод трегалозу, которая действует как антифриз. Есть и другие, что вырабатывают особые белки, которые обеспечивают устойчивость и защиту каждой клетки.

Во время обезвоживания тело тихоходки может уменьшиться до половины своего нормального размера. Ноги, не имеющие суставов, усыхают настолько, что бывают видны лишь когти. И такое состояние, называемое криптобиозом, длится до тех пор, пока не вернутся условия для полноценной жизни.

В зависимости от вида тихоходок, особям требуется больше или меньше времени для обезвоживания, и не всем экземплярам одного и того же вида удаётся вернуться к активной жизни. Обезвоженные взрослые особи выживают в течение нескольких минут при температурах до минус 272 °C или до + 150 °C , и довольно долго при повышенном ионизирующем излучении в 1000 Грей или даже в 4400 Грей. Для сравнения, доза в 10 Гр смертельна для человека. Однако радиация убивает яйца тихоходок. Более того, защита, обеспечиваемая криптобиозом, не всегда гарантирована.

Так что же случилось с тихоходками после того, как жёсткое прилунение разметало их по негостеприимной поверхности естественного спутника Земли? Прежде всего, они должны были пережить столкновение как таковое. Лабораторные тесты показали, что замороженные экземпляры вида Hypsibius dujardini, летящие в вакууме со скоростью 3000 км/ч, получили смертельные повреждения при столкновении с песком. Однако они пережили экспериментальные столкновения при скорости 2600 км/ч и ниже. А их удар об Луну произошёл при куда меньшей скорости. Итак, по этому параметру шансы у них были.

Поверхность Луны не защищена от солнечных частиц и космических лучей, особенно гамма-лучей. Но и при этой угрозе тихоходки смогли бы уцелеть. Профессор Кильского университета в Германии Роберт Виммер-Швайнгрубер с коллегами доказали, что дозы гамма-излучения на лунной поверхности постоянные, но сравнительно слабые. В общем, 10-летнее воздействие лунных гамма-лучей составило бы общую дозу в 1 Гр, то есть неопасную для тихоходок.

Остался вопрос о существовании на Луне. Тихоходкам пришлось бы выдерживать недостаток воды, а также температуру от −170°C до −190 °C лунной ночью и от 100°C до 120 °C днём. Лунные день или ночь длятся меньше 15 земных суток. Даже если бы сам спускаемый аппарат не разбился, он бы полностью «погас» в таких тяжёлых условиях всего через несколько земных дней.

К несчастью для тихоходок, они всё же неспособны преодолеть нехватку жидкой воды, кислорода и микроводорослей. То есть на самой поверхности Луны они никогда не смогли бы восстановиться, а тем более — размножиться.

Однако обезвоженные особи на лунном грунте могут пребывать в криптобиозе. И это уже вызвало кое у кого вопросы этики и чистоты научных наблюдений, отметил эколог из Эдинбургского университета Мэтью Силк. Речь идёт о заражении других планет микроскопическими формами земной жизни, и это как минимум может исказить картину при поисках подлинной инопланетной жизни.

У нашего сайта возник ещё один вопрос — о гипотетической ситуации, при которой тихоходки опять попали бы в живительный микроклимат будущей лунной колонии. Итак, могли бы они ожить там, размножиться и стать незапланированными колонистами, не считая будущих поселенцев-людей? На это, возможно, когда-нибудь ответят при помощи своей бурной фантазии сценаристы голливудского кинематографа, если они читали эту статью.