Солнце и вода уничтожают марсианский озон

Облака водяного льда на Марсе уничтожают озон в его атмосфере. К такому выводу пришли исследователи из Франции и США, анализируя данные, полученные орбитальным аппаратом Mars Express, который обращается вокруг Марса с 2003 года. Наблюдения ученых, суммированные в статье в журнале Nature, позволили устранить некоторые несоответствия в теории, описывающей химические реакции, происходящие в атмосфере Красной планеты.

Марсианская атмосфера на 95 процентов состоит из углекислого газа (диоксида углерода). Определенные реакции должны поддерживать такую концентрацию этого газа, так как под воздействием ультрафиолетового излучения от Солнца происходит фотолиз диоксида углерода (СО₂) - реакция, одним из продуктов которой является моноксид углерода (СО).

Большинство теорий предполагало, что реакции, приводящие к появлению диоксида углерода, происходят в атмосфере Марса между газами. В данной работе ученые предположили, что они протекают между веществами, находящимися в двух разных фазовых состояниях - жидком и газообразном. Согласно их теории, Солнце разлагает воду, которая присутствует в атмосфере в виде льда, на реактивные частицы (частицы, образовавшиеся из атомов водорода, получили название водородных радикалов). Они, в свою очередь, атакуют озон. Эта реакция запускает процесс, который, в итоге, приводит к восстановлению диоксида углерода из моноксида.

Таким образом, вода является важным веществом для поддержания химического равновесия марсианской атмосферы. До последнего времени наличие воды на Марсе подтверждалось только косвенно (например, с помощью марсоходов Spirit и Opportunity в 2004 году и орбитального аппарата Mars Odyssey). Окончательно споры о том, есть ли на Красной планете вода, решил марсианский зонд "Феникс", приборы которого определили наличие в марсианской почвы воды 31 июля 2008 года.

Бактерии не смогли скрыться от вирусов даже в "черных курильщиках"

На бактериях, обитающих возле морских гидротермальных источников - "черных курильщиков", паразитируют вирусы, называемые фагами. До сих пор в микроорганизмах морских экосистем не удавалось обнаружить фагов. Авторы находки опубликовали свои результаты в журнале ISME.

Ученые исследовали морское дно в районе гидротермальных источников, которые находятся на глубине 2,5 километра в 800 километрах к западу от Коста Рики. Чтобы получить образцы для анализов, биологи использовали специально разработанное устройство, которое погружалось в грунт. Прибор отбирал и доставлял на поверхность образцы почвы и воды объемом до 120 литров. Ученые определили, какие последовательности ДНК содержатся в образцах. Им удалось обнаружить 258 фрагментов вирусной ДНК, их которых только четверть совпадала с ДНК известных вирусов.

Обнаруженные исследователями фаги, или бактериофаги, принадлежат к классу умеренных. То есть, они инфицируют клетку-хозяина, но не вызывают ее лизиса (разрушения) непосредственно после проникновения. ДНК фага встраивается в ДНК бактерии - в таком состоянии вирус называется профагом. Под воздействием определенных внешних факторов с ДНК вируса начинают экспрессироваться вирусные белки и в бактериальной клетке собираются вирусные частицы. "Готовые" фаги выходят из клетки, разрушая ее (происходит лизис).

Бактериофаги играют важную роль в эволюции бактериальных популяций. Когда вирусы копируют свою ДНК, чтобы собрать новые частицы, они могут случайно "захватить" часть генов хозяйской клетки. Заражая другие клетки, они передают им ДНК предыдущего хозяина. Таким образом фаги могут обеспечить распространение в популяции тех или иных генов.

Один из авторов работы, Эрик Уоммак из Университета Делавера в Ньюарке считает, что фаги могли "снабдить" бактерий, обитающих в экстремальных условиях гидротермальных источников, необходимыми для адаптации к необычной среде обитания генами. Чтобы обитать возле "черных курильщиков", микроорганизмам нужно быть устойчивыми к высоким температурам и "уметь" использовать для получения энергии серу (в воде, вырывающейся из-под земли в районе "черные курильщиков", содержится большое количество серы).

В ближайшее время Уоммак с коллегами намерены получить еще несколько образцов из "черных курильщиков" для определения последовательности их ДНК. Кроме того, ученые собираются "проверить" на наличие бактериофагов другие гидротермальные источники.