Чим можуть допомогти мікроорганізми людству при колонізації планети Марс? Насправді, дуже і дуже багатьом: бактерії здатні поставляти космонавтам у великих обсягах кисень, а також необхідні їжу і будівельні матеріали. Причому для виробництва останніх вони будуть використовувати вельми незвичайне сировина - відходи людської життєдіяльності.

Коли читаєш фантастичні романи про колонізацію інших планет, то не замислюєшся над одним простим питанням - а звідки космонавти беруть будматеріали для будівництва своїх баз? Не з собою беруть - космічний корабель, яким би великим він не був, все ж не гумовий, так і в космосі, як відомо, кожен зайвий грам може викликати ускладнення при заході на орбіту або посадку. Хоча, звичайно, автор цілком може придумати таку речовину, яка може стискатися до малого обсягу, втрачаючи при цьому і вага, а потім знову розтискати (наприклад, при всмоктуванні в себе води) - його фантазія, самі розумієте, нічим не обмежена.

А ось можливості земних учених і інженерів поки що, на жаль, зовсім не нескінченні. Тому коли мова заходить про створення на Марсі деякого подібності бази, яка могла б служити домом для перебувають туди земних космонавтів, вони лише руками розводять. Безперечно, така база необхідна, проте з чого її можна побудувати? Справа в тому, що на Червоній планеті придатних для будівництва за земним технологіям матеріалів не дуже-то й багато.

Привозити ж їх з Землі теж навряд чи вийде - на жаль, у даний час існують досить жорсткі обмеження на розмір космічного корабля і вагу того, що буде у нього всередині. Правда, можна "закинути" будматеріали на Марс заздалегідь, однак тут є ще одна проблема - адже використовувати їх доведеться на планеті, де температурний діапазон, вологість сила тяжіння відрізняється від таких на Землі. Навіть якщо і виготовити такі матеріали, виходячи з теоретичних розрахунків, то як протестувати їх на нашій планеті? Адже йдеться про безпеку космонавтів, тому випробування повинні проходити в умовах, максимально наближених до марсіанським, а створити такі на Землі вельми непросто.

Втім, це завдання все ж має одне оригінальне рішення - адже можна відправляти з космонавтами на Червону планету не самі будматеріали, а техніку, яка їх зробить. Причому ця техніка буде дуже компактною, так і вага її досить невеликий - мова йде про спеціальних генетично модифікованих бактерій. Вчені, які займаються такою цікавою дисципліною, як синтетична біологія, впевнені, що ці мікроорганізми допоможуть космонавтам зробити всі необхідні матеріали, використовуючи лише ту сировину, що люди завжди носять із собою, тобто відходи нашої життєдіяльності.

Використовувати таку незвичайну "будівельну бригаду" запропонували фахівці з мікробіології з Браунівського і Стенфордського університетів (США), роботою яких керує співробітник НАСА Андре Берньє. Дослідники звернули увагу на грунтову бактерію Sporosarcina pasteurii, яка вміє робити амоній, використовуючи для цього сечовину. Роблячи цю нехитру роботу, вона змінює pH навколишнього її середовища з нейтрального на лужний, і якщо поблизу є карбонати, то вони відразу ж перетворюються в таких умовах в природний цементний розчин (так званий биоцемент).

Для того, що б перевірити цю гіпотезу, дослідники провели цікаві експерименти. Вони взяли цеглини з порід, найбільш схожі на марсіанські, поселили між ними бактерій і забезпечили їх сечовиною (благо з нею-то у нас ніколи проблем немає). І що ви думаєте - через два тижні будівельні блоки були намертво зчеплені утворився биоцементом. Коли отриману конструкцію протестували, виявилося, що цей цемент володіє міцністю на стиск, рівній бетону. Тобто побудоване за допомогою нього будинок на Червоній планеті буде досить надійним і стійким.

Крім того, інші досліди показали, що якщо взяти марсіанський грунт, поселити в нього цих бактерій і регулярно постачати їх сечовиною, то в результаті може вийде бетоноподобный матеріал, з якого, в свою чергу, також можна буде виготовляти будівельні блоки. Крім того, ця технологія вирішує проблему видалення людських відходів з поверхні Марса - раз бактерії перетворять їх на будматеріали, то за забруднення навколишнього середовища можна буде не турбуватися.

Втім, звичайна Sporosarcina pasteurii навряд чи виживе на Марсі, оскільки для неї потрібна киснева атмосфера і, звичайно ж, цукру. Але і ця проблема виявилася розв'язуваної - ці речовини буде поставляти їй (а також і космонавтам) інший мікроорганізм, цианобактерия з роду Anabaena. Їй же для того, що б виробляти необхідну, потрібен всього лише вуглекислий газ і азот, які на Червоній планеті є, причому в надлишку.

До речі, Anabaena може непогано прижитися в умовах Марса, якщо тільки захистити її від УФ-випромінювання. Однак для цього підійде навіть дуже тонкий шар пилу. Але є у неї і ще один недолік - велику частину енергії, одержуваної від свого анаеробного метаболізму, цианобактерия направляє на власні потреби, а меншу - на виробництво цукрів. І що б усунути його, мікробіологи модифікували цей організм - вони ввели в її геном кілька генів кишкової палички (Escherichia coli). В результаті продуктивність Anabaena різко зросла - і, що найцікавіше, кисню вона теж стала давати більше.

Отже, як бачите, така жива "техніка" зможе вирішити проблеми будівництва та життєзабезпечення марсіанської бази. Але перед тим, як рекомендувати дані технології космонавтам, їх потрібно буде грунтовно випробувати в ході автоматичних місій. І ще переконатися перед цим у відсутності власної бактеріальної життя на Червоній планеті - просто для того, що б впроваджуючи на Марс земних бактерій, випадково не занапастити "аборигенів"...