Большая часть поверхности Марса принадлежит к равнинному и каньонному типу, реже встречается горный (смотрите рис.3). По своей сути почвы марса практически ничем не отличаются от земных, Марсианский грунт – это типичный Земной краснозём с повышенным содержанием железа. Ниже приведена более подробная характеристика почвы.
Характеристика почв Марса:
Состав:
Кремнезём (SiO2) – 25%
Оксиды железа (FeO2) – 15%
Базальтовые породы – 20%
Оксиды кальция (CaO) – 5%
Оксиды серы (SO) – 15%
Оксиды магния (MgO) – 5%
Оксиды натрия (NaO) – 5%
Оксиды алюминия (AlO) – 10%
Тип грунта: щелочной - pH = 7,7
Тип почвы – каменистый краснозём
Из вышеперечисленного можно сделать вывод о том, что Марсианская почва может быть не только физически пригодной для обитания муравьёв, но и достаточно плодородна исходя из химических параметров.
Рисунок 3 – топографическая карта Марса.
Глава – Муравьи – колонизаторы.
Ещё одной не менее важной задачей является выбор подходящих муравьёв на роль колонизаторов Марса. Все виды хоть и по большей степени похожи, но всё же имеют некоторые значимые друг от друга различия. В качестве превосходных кандидатов для отправки на Марс и дальнейшему его заселению идеально подходят муравьи вида - Lasius flavus, или же Жёлтые земляные муравьи (смотрите рис.4). Их особенностью, является то, что они ведут преимущественно подземный образ жизни и практически не выходят на поверхность, что привело к частичной атрофии органов зрения, но этот аспект не является столь важным для подобного рода операции. Данный вид преимущественно питается белковыми структурами и секрецией тли, которая расположена на корнях растений, рядом с которыми обосновалась муравьиная колония.
Жёлтые земляные муравьи в основном селятся на пустынных, степных, полу степных и каменистых местностях. Их ротовые аппараты и лапки частично видоизменились и приобрели более пригодный характер для копки, что значительно ускорит их распространение в Марсианском грунте.
Рисунок 4 – жёлтый земляной муравей вида Lasius flavus.
Глава – Грибы и мхи.
Самым оптимальным и безопасным местом проживания для муравьёв является подземное пространство. Контакт с поверхностью обеспечить практически невозможно, поэтому растения не подходят для нашей космической миссии. Наиболее жизнеспособными и универсальными для нашей миссии являются грибы. Некоторую часть видов грибов можно назвать универсальными в плане приспособления к окружающей среде. Они не требуют ни солнечного света ни богатой микроэлементами почвы, а также склонны к созданию каких либо, в основном положительных, взаимоотношений с другими организмами как с растениями, так и с животными.
Наглядным примером подобных взаимодействий являются:
- создание сети коммуникаций из грибниц и включённых растений в лесу или поле, протяжённость которой может достигать множества квадратных километров наземного и нескольких километров подземного пространства.
- частичный контроль микроклимата и «жизни» целого леса, благодаря кооперационной работе нескольких групп грибов разных видов.
- использование растений или в некоторых случаях насекомых и животных для сбора и анализа информации окружающей среды.
- соединение клеток гриба с клетками мхов для создания взаимовыгодной кооперации, при изменении условий на губительные для клеток мха клетки гриба окутывают мицелием его клетки, тем самым защищая их и начинают предоставлять воду и азот из почвы клеткам мха для осуществления фотосинтеза, в результате чего гриб получает часть энергии от фотосинтеза мха защищая его клетки от неблагоприятных условий.
- взаимодействие дрожжевых грибов с одноклеточными водорослями для их защиты в случае изменений условий окружающей среды на неблагоприятные для клеток водорослей. (интересный факт заключается в том, что если одноклеточная водоросль появится в зоне «видимости» колонии дрожжевых грибов, то они незамедлительно образуют с ней связь, при чём в случае, если представителем одноклеточной водоросли является подвижная жгутиковая хламидомонада, то
Подземные условия Марса, в которые мы собираемся поместить колонию муравьёв хорошо подходят для прогрессивного роста грибов, если разнообразить количество видов грибов, то они сформируют надёжную и со временем приспособленную экосистему. Тем более что внешние губительные воздействия не проникают под землю уже на расстоянии нескольких метров. В данных условиях грибница и мицелий выбранных видов грибов сможет распространиться по всему подземному пространству Марса на многие километры за несколько недель, везде, где присутствует вода в жидком виде. Это означает что большая часть подземного пространства области Эллада будет пронизана грибницей что не только может обеспечить муравьёв белковой питательной пищей, но и облегчит построение подземных тоннелей, а также создаст самую первую небольшую экосистему, которая сможет полноценно развиваться в Марсианских условиях. Для отправки на Марс наша команда отобрала виды грибов и мхов споры которых будут помещены в ракету:
- Гимнопил проникающий
- Гепиния гельвеллоидная
- Геопора Самнера
- Геопора песчаная (Geopora arenosa)
- Гельвелла Келе (Helvella queletii)
- Галерина сфагновая
- Галерина лентовидная
- Вороночник рожковидный
- Вольвариелла слизистоголовая
- Волоконница волокнистая
- Виннея американская
- Весёлка обыкновенная
- Больбитус золотистый
- Бокальчик Олла
- Бокальчик навозный
- Блюдцевик жилковатый
- Биссонектрия наземная
- Белый домовой гриб
- Белый гриб
- Белошампиньон краснопластинчатый
- Белошампиньон длиннокорневой
- Баттаррея веселковая
- Антракобия маурилабра
- Аллоклавария пурпуровая
- Алеврия оранжевая
- Абортипорус
Фотосинтез, однако, тоже найдёт своё применение в данной среде, только не в виде привычных растений, а в виде взаимодействия мха или водоросли с грибом. Клетки гриба являются одними из самых прочных и гибких в плане приспособления к враждебным условиям. В качестве примера можно привести один из самых показательных экспериментов приспособленности некоторых видов грибов. Помещённый в открытый космос мох с подсаженными клетками дрожжевого гриба остаётся жизнеспособным достаточно продолжительное время. В данном эксперименте, как только мох вошёл в открытое космическое пространство, то клетки гриба окутали нитями мицелия клетки мха и выкачали из них большую часть воды, а затем начали снабжать их микроэлементами для осуществления фотосинтеза. Это привело к тому, что даже в открытом безвоздушном пространстве с экстремально низкой температурой и солнечной радиацией взаимодействие мха с грибом позволило обоим сохранять жизнеспособность. Для произрастания вместе с грибами на Марсе отлично подходят Большая часть Сфаранговых и Андреевых мхов.
На поверхности Марса условия менее жёсткие и губительные, но это лишь означает что подобные групповые взаимодействия фотосинтезирующих организмов с грибными клетками могут сыграть большую роль в облагораживании Марса кислородом, в особенности на первых этапах развития.
Основная идея состоит в том, чтобы занести вместе с муравьями споры вышеперечисленных грибов и мхов. Некоторые грибы смогут образовать взаимовыгодные связи с клетками мха и произрастать вместе на поверхности кратера Эллада, осуществляя фотосинтез и вырабатывая тем самым кислород. Водные ресурсы могут быть доставлены по заполонившему всю почву грибному мицелию, так как у некоторых видов грибов есть заложенная предрасположенность к формированию симбиотических взаимоотношений с некоторыми видами мха.