Anonymousqwer

Anonymousqwer

На Пикабу
24К рейтинг 77 подписчиков 141 подписка 16 постов 1 в горячем
Награды:
Скуфзавод Макаронная статуяЗа киберзащитуЗа киноманство
7

Гипотеза о микробном метаболизме на древнем Марсе и потере атмосферы (Продолжение)

Начало тут Гипотеза о микробном метаболизме на древнем Марсе и потере атмосферы

5. Вероятные метаболические пути для микроорганизмов Гесперийского Марса

Исходя из характеристик окружающей среды Гесперийского Марса, можно выделить несколько ключевых микробных метаболизмов, которые могли бы активно потреблять атмосферный углекислый газ и влиять на климат планеты.

Метаногенез

Подробный процесс: Метаногены — это микроорганизмы (археи), которые используют водород (H2) в качестве основного источника энергии (донора электронов) и углекислый газ (CO2) в качестве источника углерода и конечного акцептора электронов.27 Наиболее распространенная реакция: 4H2 + CO2 → CH4 + 2H2O. 28 Они отличаются от метанотрофов, которые потребляют метан.28

Экологическая совместимость с Марсом:

  • Анаэробная природа: Метаногены являются строгими анаэробами 27, что делает их идеальными кандидатами для жизни в бескислородных подповерхностных слоях Марса или защищенных нишах, где отсутствует кислород.

  • Потребности в питательных веществах: Они не требуют органических питательных веществ и не являются фотосинтетиками 27, что означает, что они не зависят от солнечного света или существующей органической материи, которая была бы дефицитной на раннем Марсе.

  • Температурная толерантность: Исследования показали, что метаногены могут выживать и даже процветать в экстремальных условиях, включая циклы замерзания-оттаивания на Марсе и широкий диапазон температур (от 0°C до 100°C), возобновляя рост при благоприятных температурах.27 Они встречаются в различных экстремальных средах на Земле, таких как глубокие озера, торфяные болота и даже под ледниками и в горячих сухих пустынных почвах.28

  • Доступность субстратов: CO2 был в изобилии в ранней марсианской атмосфере.5 Водород (H2) мог непрерывно генерироваться посредством серпентинизации, гидротермального изменения богатых железом пород, обильных на Марсе.5

Потенциальное атмосферное воздействие:

  • Прямое потребление CO2: Метаногенез непосредственно удаляет CO2 из атмосферной или растворенной фазы в качестве реагента.

  • Потребление водорода: Важно отметить, что метаногены потребляют H2, который идентифицируется как мощный парниковый газ, способствовавший эпизодическому потеплению на раннем Марсе.12 Потребляя H2, эти микробы уменьшали бы способность планеты к потеплению.

  • Производство и судьба метана: Хотя метан (CH4) является парниковым газом на Земле, на Марсе он нестабилен в атмосфере и быстро фотолизируется обратно в CO2 (срок жизни < 1 тыс. лет).5 Это означает, что микробиально произведенный метан не накапливался бы значительно в качестве долгосрочного атмосферного парникового газа, и его углерод в конечном итоге возвращался бы в CO2. Однако метан мог бы секвестрироваться в марсианской коре, особенно в смектитовых глинах.6

  • Климатическая обратная связь: Исследования климатического моделирования показывают, что древние марсианские микробы, потребляя водород (мощный парниковый газ) и производя метан (менее мощный на Марсе), могли «проесть теплоудерживающее одеяло своей планеты», что привело к резкому падению температуры. Это вынудило бы жизнь уйти глубже в более теплую кору или привело бы к ее вымиранию.13

Правдоподобие на Марсе: Высокое. Метаногены считаются сильными кандидатами на прошлую или настоящую жизнь на Марсе из-за их метаболических потребностей, анаэробной природы и продемонстрированной устойчивости в марсианских условиях.18 Обнаружение шлейфов метана на Марсе, хотя и спорное по происхождению (биотическое или абиотическое), еще больше подогревает интерес к этому пути.13 Саморазрушающаяся обратная связь, описанная для метаногенов 13, является глубоким выводом. Если бы ранняя марсианская жизнь потребляла те самые газы (H2 и CO2), которые поддерживали пригодный для жизни климат, она бы активно толкала планету к более холодному, менее гостеприимному состоянию. Это вынудило бы любую выжившую жизнь отступить в стабильные подповерхностные среды, потенциально объясняя текущее отсутствие обитаемости поверхности. Переходный характер атмосферного метана 5 означает, что потребление H2 является основным атмосферным воздействием, в то время как углерод из CO2 превращается в CH4, который затем либо фотолизируется обратно в CO2, либо секвестрируется в коре.6 Эта секвестрация, будь то абиотическая или усиленная микробами, является ключом к постоянному удалению углерода из атмосферы.

Ацетогенез

Подробный процесс: Ацетогены — это анаэробные микроорганизмы, которые используют углекислый газ (CO2) в качестве акцептора электронов и источника углерода, обычно с водородом (H2) в качестве донора электронов, для производства уксусной кислоты (ацетата) по пути Вуда-Льюнгдаля.22

Экологическая совместимость с Марсом:

  • Анаэробная природа: Ацетогены процветают в бескислородных условиях 31, что делает их подходящими для марсианской подповерхности.

  • Доступность субстратов: Как и метаногены, они зависят от CO2 и H2, оба из которых, вероятно, были доступны на Гесперийском Марсе благодаря атмосферному присутствию и серпентинизации.5

  • Сосуществование: Ацетогены могут успешно сосуществовать с другими анаэробными метаболизмами, такими как сульфатредукция и метаногенез, даже если эти пути предлагают несколько более благоприятные энергетические выходы.31 Они демонстрируют широкий спектр субстратов, что позволяет дифференцировать ниши.31

Потенциальное атмосферное воздействие:

  • Прямое потребление CO2: Ацетогенез непосредственно потребляет CO2 из окружающей среды.

  • Секвестрация углерода: В отличие от метаногенеза, который производит газообразный продукт (CH4), который может повторно поступать в атмосферу (даже если временно), ацетогенез производит ацетат, негазообразное органическое соединение. Это означает, что углерод из CO2 непосредственно фиксируется в жидкой или твердой форме, представляя собой более постоянное удаление из атмосферной газовой фазы. Это может значительно способствовать долгосрочной секвестрации углерода в литосфере.

Правдоподобие на Марсе: Высокое. Ацетогенез считается правдоподобным метаболизмом для глубоких подповерхностных микробных сообществ на Марсе, движимым геохимическими источниками энергии.18 Ацетогенез предлагает более прямой и потенциально более постоянный механизм удаления атмосферного CO2 по сравнению с газообразным продуктом метаногенеза. Превращение CO2 в твердое или растворенное органическое соединение (ацетат) означает, что углерод немедленно секвестрируется из атмосферы. Следовательно, этот путь является очень сильным кандидатом для содействия долгосрочному поглощению CO2, особенно в сочетании с геологическим потенциалом секвестрации смектитовых глин. Сосуществование с метаногенами 31 предполагает разнообразное микробное сообщество, коллективно влияющее на углеродный цикл.

Сульфатредукция (как CO2-фиксирующие автотрофы)

Подробный процесс: Сульфатредуцирующие бактерии (СРБ) используют сульфат (SO42-) в качестве конечного акцептора электронов, восстанавливая его до сульфида.18 Этот процесс обычно подпитывается донорами электронов, такими как водород или органические соединения.18 Многие СРБ также являются хемолитоавтотрофами, что означает, что они фиксируют CO2 в качестве основного источника углерода для синтеза биомассы.18

Экологическая совместимость с Марсом:

  • Анаэробная: СРБ являются анаэробами 21, что соответствует подповерхностной марсианской среде.

  • Обилие серы: Марс — планета, богатая S, с более высоким содержанием серы на поверхности, чем Земля, в основном в форме сульфатов (Ca/Mg/Fe-сульфатов).14 Вулканическая дегазация также высвобождала SO2 и H2S 4, которые могут окисляться до сульфата. Считается, что марсианский серный цикл доминировал в его геохимической истории.17

  • Совместимость с водой: СРБ могут функционировать в рассолах и подповерхностных водах.32 Некоторые виды показали выживание в условиях, имитирующих мелководные подповерхностные слои Марса 32, с признаками осаждения сульфида железа.32

  • Аналогия с ранней Землей: Считается, что сульфатредукция была одной из самых ранних форм дыхания на Земле, датируемой примерно 3,47 миллиарда лет назад 32, что делает ее обоснованной системой для рассмотрения на древнем Марсе.

Потенциальное атмосферное воздействие:

  • Косвенная фиксация CO2: Хотя автотрофная сульфатредукция не потребляет непосредственно атмосферный CO2 в качестве акцептора электронов для производства нового газа, она фиксирует CO2 в биомассу. Этот процесс удаляет CO2 из растворенной фазы и секвестрирует его в органической материи, которая затем может быть захоронена в отложениях. Это способствует общей секвестрации углерода из атмосферно-гидросферной системы.

Правдоподобие на Марсе: Высокое. Учитывая высокое содержание серы и сульфатов на Марсе, а также анаэробную природу подповерхности, сульфатредукция является весьма правдоподобным метаболическим путем.18 Распространенность серы на Марсе 14 делает сульфатредукцию очень сильным кандидатом на доминирующий метаболический путь. Ее способность фиксировать CO2 в биомассу, пусть и косвенно, способствует общей секвестрации углерода из атмосферы. Образование сульфидов железа 32 обеспечивает потенциальную биосигнатуру для этого процесса. Это подчеркивает, что несколько анаэробных хемолитоавтотрофных путей могли сосуществовать и коллективно способствовать поглощению атмосферного CO2 путем преобразования его в твердые органические или минеральные формы.

Рассмотрение других соответствующих хемолитотрофных путей

Другие хемолитотрофные пути, такие как окисление водорода, окисление/восстановление железа, окисление/восстановление марганца и восстановление нитратов 18, также могли присутствовать. Хотя они, возможно, не потребляли бы напрямую большое количество CO2 из атмосферы, они способствовали бы общим окислительно-восстановительным градиентам и потоку энергии в подповерхностной микробной экосистеме, поддерживая более широкую обитаемость и круговорот элементов, необходимых для жизни. Их косвенный вклад в круговорот углерода через производство биомассы также был бы актуален.

Ниже представлен сравнительный анализ наиболее вероятных метаболических путей, способных потреблять CO2 в условиях Гесперийского Марса, с учетом их воздействия на атмосферу.

(Метаболический путь

Ключевые реагенты (донор электронов, источник углерода, акцептор электронов)

Основные продукты

Анаэробный/Аэробный

Правдоподобие на Марсе

Потенциальное атмосферное воздействие (поглощение CO2, изменение других газов)))

Метаногенез

H2 (донор электронов), CO2 (источник углерода/акцептор электронов).27

CH4, H2O.28

Анаэробный.27

Высокое.18

Прямое потребление CO2. Потребление H2 (мощный парниковый газ) приводит к охлаждению.13 Произведенный CH4 является временным, фотолизируется обратно в CO2 5; может секвестрироваться в глинах.6

Ацетогенез

H2 (донор электронов), CO2 (источник углерода/акцептор электронов).22

Уксусная кислота (ацетат).22

Анаэробный.31

Высокое.18

Прямое потребление CO2. Углерод секвестрируется в негазообразной форме (ацетат), обеспечивая более постоянное удаление из атмосферы.

Сульфатредукция (как CO2-фиксирующие автотрофы)

Органические соединения/H2 (донор электронов), Сульфат (акцептор электронов), CO2 (источник углерода для биомассы).18

Сульфид, биомасса.21

Анаэробный.21

Высокое 18, учитывая богатую S среду.

Косвенная фиксация CO2 в биомассу, способствующая секвестрации углерода в твердой органической материи.

6. Механизм потери атмосферы: Микробная активность и геохимическая секвестрация

Потеря значительной части ранней марсианской атмосферы является одной из самых больших загадок планетарной науки. Предложенная гипотеза предполагает, что микробная активность могла сыграть решающую роль в этом процессе, действуя в синергии с геохимическими механизмами.

Прямое потребление CO2 и снижение атмосферного давления

Устойчивое микробное потребление атмосферного CO2, особенно метаногенами и ацетогенами, напрямую снизило бы парциальное давление CO2 в марсианской атмосфере. Если бы скорость биологического потребления CO2 превышала скорость пополнения CO2 из геологических источников (например, вулканизма, дегазации), это привело бы к чистому снижению плотности и давления атмосферы. Прямое потребление CO2 микробами (в качестве источника углерода или акцептора электронов) фундаментально изменяет атмосферную массу. Это прямой, биологически обусловленный механизм истончения атмосферы. В сочетании с потреблением других парниковых газов, таких как H2, это устанавливает микробы в качестве основного движущего фактора изменения климата, а не просто реагирующего на него. Это напрямую затрагивает суть гипотезы.

Роль секвестрации CO2 в марсианской литосфере

Одна только атмосферная утечка не может объяснить значительную потерю ранней атмосферы Марса, состоящей из CO2 (от 0,25 до 4 бар).5 Это указывает на то, что существенная часть недостающего углерода была секвестрирована в марсианской литосфере. Недавние исследования показывают, что значительная часть первоначального CO2 Марса могла быть заперта в виде органических соединений в богатой глинами коре планеты.6

  • Смектитовые глины как ловушки углерода: Смектит, тип поверхностных глинистых минералов, обильно встречающийся на Марсе, является высокоэффективной ловушкой для углерода. В его складчатой структуре углерод может оставаться нетронутым миллиарды лет. По оценкам, смектитовые глины Марса могут удерживать до 1,7 бар эквивалента CO2, потенциально составляя около 80% первоначальной атмосферы планеты.6

  • Механизм секвестрации: Этот геологический процесс секвестрации включает просачивание воды через кору и ее реакцию с оливином (минералом, богатым железом(II)). Эта реакция окисляет железо до Fe(III), высвобождая водород (H2). Затем этот свободный водород соединяется с углекислым газом (CO2) в воде, образуя метан (CH4). По мере протекания этой реакции оливин превращается в серпентин, который затем реагирует с водой, образуя смектит. Затем смектит секвестрирует метан.6

  • Микробное усиление/взаимодействие: Хотя этот механизм секвестрации смектитом описывается как абиотический 6, микробный метаногенез (который потребляет H2 и CO2 для производства CH4) 27 непосредственно производил бы метан, который затем мог бы секвестрироваться в этих глинах.6 Это создает мощный синергетический путь: жизнь активно преобразует атмосферный CO2 в форму (метан), которая затем эффективно и постоянно удаляется из атмосферы посредством геологической секвестрации. Это превращает чисто абиотическую гипотезу секвестрации в биогеохимическую.

Открытие смектитовых глин как основного поглотителя углерода 6 является критическим элементом головоломки исчезнувшей атмосферы Марса. Тот факт, что этот абиотический процесс производит метан, обеспечивает прямую связь с предлагаемой микробной активностью. Если бы метаногены были активны, они бы эффективно ускорили превращение атмосферного CO2 в метан, который мог бы быть захвачен в обильных смектитовых глинах. Это предлагает убедительное, интегрированное объяснение того, как большая часть ранней атмосферы Марса, состоящей из CO2, могла быть удалена из газовой фазы и сохранена в коре, потенциально облегченная или усиленная ранней жизнью.

Взаимодействие с атмосферной химией и петли обратной связи климата

  • Утечка водорода и окисление планеты: Водород является самым легким газом и наиболее подвержен атмосферной утечке.33 Его утечка приводит к окислению поверхности планеты.33 Если бы микробы потребляли H2, они уменьшили бы его атмосферную концентрацию, потенциально влияя на скорость его утечки, но, что более важно, напрямую удаляя мощный парниковый газ. Общий эффект утечки водорода, будь то в результате фотолиза воды или разложения метана 33, заключается в окислении планеты.

  • Фотолиз метана и рециркуляция: Хотя микробный метаногенез производит CH4, метан на Марсе фотохимически нестабилен и быстро распадается, превращаясь обратно в CO2 примерно в течение 1000 лет.5 Это означает, что сам атмосферный метан не является долгосрочным поглотителем углерода, если он не секвестрируется быстро в подповерхности.6 Однако
    потребление H2 метаногенами оказывает прямое и значительное охлаждающее воздействие.13

  • Охлаждение климата и истончение атмосферы: Потеря восстановительных газов (H2, CH4) и общее окисление марсианской атмосферы способствовали охлаждению климата.15 Это охлаждение еще больше усугубило бы истончение атмосферы, вызывая конденсацию и замерзание CO2 на полюсах, уменьшая общую массу атмосферы.

Взаимодействие между микробным метаболизмом, атмосферной химией и климатом образует сложную петлю обратной связи. Микробное потребление H2 и CO2 напрямую снижает парниковое потепление. Последующее охлаждение приводит к дальнейшей потере атмосферы (замерзание CO2). Хотя метан, производимый микробами, может возвращать свой углерод в CO2 в атмосферу, водород потребляется, способствуя общему окислению планеты.33 Это предполагает, что микробная активность, даже если изначально процветающая, могла непреднамеренно вызвать каскад событий, которые сделали поверхность непригодной для жизни, вынудив жизнь уйти в глубокие подповерхностные убежища и способствуя нынешнему холодному, сухому состоянию планеты. Это рисует картину жизни, действующей как мощная, хотя и потенциально самоограничивающаяся, геобиологическая сила.

7. Заключение: Синтез марсианской микробной гипотезы

Комплексный анализ условий Гесперийского Марса и известных микробных метаболизмов позволяет сделать вывод, что анаэробные хемолитоавтотрофы являются наиболее правдоподобными кандидатами для предлагаемого потребления атмосферного CO2. В частности, метаногенез и ацетогенез очень совместимы с геохимией планеты, включая обилие CO2 и геологически генерируемого водорода, а также преобладание подповерхностных, бескислородных сред. Сульфатредукция, хотя и является в первую очередь путем акцептора электронов, также способствует фиксации CO2 в биомассу и весьма правдоподобна, учитывая богатую серой природу Марса.

Потенциальное влияние на эволюцию атмосферы:

  • Метаногены: Потребляя атмосферный CO2 и мощный парниковый газ H2, метаногены могли напрямую способствовать глобальному похолоданию. Это снижение парникового эффекта привело бы к дальнейшему истончению атмосферы (например, конденсации CO2) и вынудило бы жизнь уйти в более глубокие, теплые подповерхностные ниши. Произведенный метан, хотя и временный в атмосфере, мог быть секвестрирован в коре.

  • Ацетогены: Эти микробы предлагают путь для более прямой и постоянной секвестрации углерода. Превращая газообразный CO2 в негазообразный ацетат, они способствовали бы удалению углерода из атмосферного резервуара в литосферу.

  • Синергия геохимической секвестрации: Обнаружение широко распространенных смектитовых глин на Марсе, способных секвестрировать большое количество метана (полученного из CO2 и H2), обеспечивает убедительный механизм крупномасштабного удаления атмосферного углерода. Этот абиотический процесс мог быть значительно усилен или облегчен микробным метаногенезом, создавая мощный биогеохимический поглотитель углерода.

Представленная гипотеза включает сложные биогеохимические петли обратной связи, где ранняя марсианская жизнь, следуя своему метаболическому императиву, могла непреднамеренно вызвать каскад экологических изменений, которые привели к истончению атмосферы и охлаждению климата. Это подчеркивает глубокую способность жизни действовать как планетарная геологическая сила.

Дальнейшие исследования имеют решающее значение для проверки и уточнения этой гипотезы. Ключевые области для будущих исследований включают:

  • Более точное датирование и характеристика атмосферных условий Гесперия и эволюции климата.

  • Детальные исследования геохимии марсианской подповерхности для количественной оценки потенциальных источников H2 и окислительно-восстановительных градиентов.

  • Продолжение усилий по пониманию происхождения, обилия и судьбы метана в марсианской атмосфере и подповерхности, различая биотические и абиотические источники.

  • Окончательное подтверждение будет получено в ходе будущих миссий по возврату образцов, которые могли бы проанализировать древние марсианские породы на предмет специфических биосигнатур, указывающих на эти предлагаемые метаболизмы (например, паттерны изотопного фракционирования углерода или серы, специфические органические соединения, такие как ацетат, или окаменевшие микробные структуры в смектитовых глинах).

Использованные источники

  1. www.nasa.gov, https://www.nasa.gov/solar-system/nasa-funded-study-extends-period-when-mars-could-have-supported-life/#:~:text=The%20late%20Noachian%20period%20(from,flowing%20water%20%E2%80%94%20at%20this%20age.

  2. Life on Mars - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Life_on_Mars

  3. The Geography of Mars - California State University, Long Beach, https://home.csulb.edu/~rodrigue/geog441541/lectures/final/3rdhesperian.html

  4. Hesperian - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Hesperian

  5. Olivine alteration and the loss of Mars' early atmospheric carbon - PMC - PubMed Central, accessed on June 18, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11423889/

  6. Mars' missing atmosphere could be hiding in plain sight | MIT News, https://news.mit.edu/2024/mars-missing-atmosphere-could-be-hiding-plain-sight-0925

  7. Origin of Life on Mars: Suitability and Opportunities - PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8227854/

  8. Can Mars Hold An Atmosphere - Consensus Academic Search Engine, https://consensus.app/questions/mars-hold-atmosphere/

  9. The Great Oxidation Event: How Cyanobacteria Changed Life, https://asm.org/articles/2022/february/the-great-oxidation-event-how-cyanobacteria-change

  10. Great Oxidation Event - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Oxidation_Event

  11. en.wikipedia.org, https://en.wikipedia.org/wiki/Hesperian#:~:text=By%20the%20beginning%20of%20the,deeper%20zone%20of%20liquid%20water.

  12. Explaining persistent hydrogen in Mars' atmosphere - Harvard School of Engineering and Applied Sciences, https://seas.harvard.edu/news/2025/01/explaining-persistent-hydrogen-mars-atmosphere

  13. First Martian life likely broke the planet with climate change, made themselves extinct, https://www.livescience.com/mars-microbes-made-themselves-extinct-climate-change

  14. Composition of Mars - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Composition_of_Mars

  15. Atmospheric Oxidation Drove Climate Change on Noachian Mars - Universities Space Research Association, https://www.hou.usra.edu/meetings/tenthmars2024/pdf/3015.pdf

  16. www.space.com, https://www.space.com/16895-what-is-mars-made-of.html#:~:text=Dusty%20crust,%2C%20potassium%2C%20chloride%20and%20magnesium.

  17. Sulfur on Mars from the Atmosphere to the Core | Request PDF - ResearchGate, https://www.researchgate.net/publication/330045948_Sulfur_on_Mars_from_the_Atmosphere_to_the_Core

  18. What are the metabolic pathways used by microbial communities in the deep subsurface of Mars? - Consensus, https://consensus.app/search/what-are-the-metabolic-pathways-used-by-microbial-/UunvIYZFRiOS7G0XwSW6rA/

  19. Atmosphere of Mars - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

  20. www.civilenvironjournal.com, https://www.civilenvironjournal.com/articles/acee-aid1055.php#:~:text=There%20are%20two%20main%20ways,synthetic%20autotrophic%20strains%22%20through%20the

  21. Microbial metabolism - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Microbial_metabolism

  22. Biological carbon fixation - Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Biological_carbon_fixation

  23. Engineering photoautotrophic carbon fixation for enhanced growth and productivity - DiVA portal, https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1278933/FULLTEXT01.pdf

  24. Carbon Metabolic Pathways in Phototrophic Bacteria and Their Broader Evolutionary Implications - PMC - PubMed Central, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3149686/

  25. Oxygen dynamics in the aftermath of the Great Oxidation of Earth's atmosphere | PNAS, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1315570110

  26. Earth's oxygen revolution | Wat On Earth - University of Waterloo, https://uwaterloo.ca/wat-on-earth/news/earths-oxygen-revolution

  27. Earth organisms survive under Martian conditions: Methanogens stay alive in extreme heat and cold | ScienceDaily, https://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140519114248.htm

  28. Methane and life on Mars, https://lcd-www.colorado.edu/~axbr9098/teach/ASTR_2040/material/additional_material/Levin+Straat09.pdf

  29. 1 Atmospheric processes affecting methane on Mars, https://elib.dlr.de/142484/1/Grenfell_methane_Mars_2022.pdf

  30. Is there methane on Mars? - University of Washington, http://faculty.washington.edu/dcatling/Zahnle2011_Mars_CH4_Doubts.pdf

  31. Acetogenesis in the Energy-Starved Deep Biosphere – A Paradox? - Frontiers, https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2011.00284/full

  32. Sulfate Reduction: A Model for Subsurface Martian Life - ResearchGate, 2025, https://www.researchgate.net/publication/234271612_Sulfate_Reduction_A_Model_for_Subsurface_Martian_Life

  33. 5 Escape of Atmospheres to Space, https://geosci.uchicago.edu/~kite/doc/Catling_and_Kasting_ch_5.pdf

Показать полностью
28

Гипотеза о микробном метаболизме на древнем Марсе и потере атмосферы

Резюме

В публикации приводится исследование убедительной гипотезы о том, что древние марсианские микроорганизмы, особенно в гесперийскую эру, развили метаболические пути, которые значительно потребляли атмосферный углекислый газ (CO2), тем самым способствуя резкому истончению атмосферы планеты. Этот сценарий проводит параллель с Великим кислородным событием на Земле (ВКО), где микробная активность глубоко изменила состав атмосферы, горных пород планеты и климат.

Этот анализ показывает, что анаэробные хемолитоавтотрофные метаболизмы, в частности метаногенез и ацетогенез, представляют собой наиболее вероятных кандидатов для такого потребления CO2 на гесперийском Марсе. Эти пути очень хорошо совместимы с наблюдаемым геологическим и химическим составом планеты, включая обилие водорода (H2) и CO2, а также преобладание подповерхностных, бескислородных сред. Микробное потребление H2, сильного марсианского парникового газа, наряду с CO2, непосредственно способствовало бы охлаждению планеты. Кроме того, секвестрация углерода (в виде метана или ацетата) в изобилующих смектитовых глинах в марсианской коре обеспечивает надежный геохимический механизм для крупномасштабного удаления атмосферного CO2, потенциально усиленного биотическими процессами.

Эта гипотеза предлагает новое, интегрированное объяснение потери марсианской атмосферы, выходящее за рамки чисто физических механизмов утечки. Она подчеркивает глубокий потенциал ранней жизни формировать планетарные среды, даже в ущерб себе, и обозначает критические направления для будущих астробиологических исследований и поисков биосигнатур таких древних марсианских экосистем.

1. Введение: Загадка древнего Марса и его потерянной атмосферы

Марс, в настоящее время представляющий собой холодную, гиперзасушливую пустыню с разреженной атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа, резко контрастирует со своим древним прошлым. Геологические данные, такие как сети долин и особенности, образованные текущей водой, убедительно указывают на то, что в течение Нойской эры (приблизительно от 4,1 до 3,5 миллиардов лет назад) Марс обладал более плотной атмосферой и поддерживал жидкую воду на своей поверхности, создавая условия, потенциально пригодные для микроорганизмов. 1

Гесперийская эра, промежуточный и переходный период, последовавший за Нойской, стала свидетелем драматического перехода от этого «теплого и влажного» состояния к сухой, холодной и пыльной планете, наблюдаемой сегодня.3 Этот переход характеризовался значительным истончением атмосферы и повсеместной потерей поверхностной жидкой воды.3 Центральной загадкой в марсианской планетарной науке является судьба ее ранней, плотной, доминирующей CO2 атмосферы, которая, по оценкам, составляла от 0,25 до 4 бар.5 Существующие механизмы утечки атмосферы, объясняющие лишь около 1,3–6,3 мбар потери CO2 с Нойской эры, на порядки не дотягивают до объяснения этого существенного исчезновения.5

Гипотеза, выдвинутая в данном исследовании, предполагает, что микробная жизнь на Марсе, развивавшаяся в гесперийскую эру, выработала метаболизм, который активно потреблял атмосферный CO2. Это потребление, подобно Великому кислородному событию на Земле (ВКО), могло сыграть ключевую роль в истончении атмосферы планеты. ВКО на Земле, вызванное оксигенным фотосинтезом цианобактерий, фундаментально преобразовало раннюю восстановительную атмосферу Земли (богатую CO2 и метаном) в окислительную, что привело к значительным климатическим изменениям и глубоким последствиям для ранней жизни.9 Основной вопрос, на который необходимо ответить, заключается в следующем: какой конкретный тип(ы) микробного метаболизма мог действовать в уникальных условиях гесперийского Марса для достижения такого крупномасштабного потребления атмосферного CO2, и как это могло способствовать наблюдаемой потере атмосферы?

2. Гесперийский Марс: Экологический контекст для жизни

Гесперийская эра на Марсе представляет собой критический период в истории планеты, характеризующийся значительными изменениями в ее атмосфере, гидросфере и климате. Понимание этих условий имеет решающее значение для оценки возможности существования и влияния микробной жизни.

Атмосферный состав и давление в гесперийскую эру

К началу позднего Гесперия атмосфера Марса, вероятно, истончилась до своей нынешней низкой плотности.4 Это указывает на быстрое снижение давления по сравнению с более ранним, более плотным состоянием. Ранняя марсианская атмосфера преимущественно состояла из CO2, с оценками от 1 до 3 бар.5 Вулканическая дегазация, особенно во время перехода от Нойской к Гесперийской эре, высвободила значительные количества диоксида серы (SO2) и сероводорода (H2S) в атмосферу.3 Это привело к значительному увеличению концентрации этих газов в сокращающейся атмосфере.3 Переход от потенциально плотной, богатой CO2 атмосферы к тонкой, в сочетании с увеличением SO2 и H2S, указывает на динамичную и развивающуюся атмосферную систему. Истончение атмосферы CO2 привело к уменьшению парникового эффекта и охлаждению планеты. Вулканические выбросы, хотя и пополняли атмосферный состав, также вводили реактивные сернистые соединения, которые влияли бы на химический состав воды (кислотность) и, возможно, на химический состав атмосферы, создавая условия для различных типов химических источников энергии для жизни. Это означает, что микробная активность, если бы она потребляла парниковые газы, могла бы действовать как значительный фактор изменения климата, ускоряя охлаждение и последующую потерю атмосферы.

Доступность, состояние и химический состав воды

В течение Гесперия жидкая вода становилась все более локализованной и кислой, в основном из-за ее взаимодействия с вулканическими SO2 и H2S, которые образовывали серную кислоту.3 Этот сдвиг привел к изменению типа выветривания с преимущественно филлосиликатного (глинистого) на сульфатный.4 По мере охлаждения планеты грунтовые воды, хранящиеся в верхней коре, начали замерзать, образуя толстую криосферу, под которой находилась более глубокая зона жидкой воды.4 Катастрофические паводки, резко отличающиеся от более ранних речных процессов, происходили на протяжении всего Гесперия, прорезая огромные каналы. Эти паводки были результатом вулканической или тектонической активности, разрушающей криосферу и высвобождающей огромное количество глубоких грунтовых вод на поверхность.3 Большая часть этой воды стекала в северное полушарие, где, вероятно, скапливалась, образуя большие временные озера или покрытый льдом океан.4 Атмосферное давление упало ниже тройной точки воды при марсианских температурах, что означало, что вода обычно переходила бы непосредственно из льда в пар при нагревании, хотя в очень низких местах могли временно наблюдаться эпизоды жидкой воды.3 Увеличение кислотности и перемещение жидкой воды преимущественно в подповерхностные, защищенные криосферой зоны 4 являются критическими факторами. Это предполагает, что любая широко распространенная, устойчивая жизнь в течение Гесперия, вероятно, приспособилась бы к этим подповерхностным, бескислородным и химически сложным средам, а не полагалась бы на поверхностный фотосинтез. Спорадические «катастрофические паводки» 3 указывают на временную доступность поверхностной воды, но не на стабильные, широко распространенные условия. Это убедительно свидетельствует в пользу хемолитоавтотрофных метаболизмов, которые используют градиенты химической энергии в подповерхностных условиях.

Эволюция климата и температурные диапазоны

Гесперий представляет собой период значительных климатических изменений, переходя от потенциально более теплого и влажного Ноя к засушливым, холодным условиям современного Марса.4 Скорость эрозии резко снизилась по мере высыхания планеты.3 Моделирование предполагает, что Марс переживал эпизодические теплые периоды, каждый продолжительностью 100 000 лет или более, в течение Нойской и Гесперийской эр.12 Эти потепления были вызваны гидратацией коры, которая обеспечивала достаточное количество водорода (H2) для накопления в атмосфере. Этот H2 в сочетании с CO2 мог создать мощный парниковый эффект.12 Температура поверхности в эти теплые периоды могла колебаться от 10 до 20 градусов Цельсия, но опускалась до суровых минус 57 градусов Цельсия во время холодных фаз.13 Эпизодические теплые периоды, вызванные H2 и CO2 12, имеют прямое отношение к выдвинутой гипотезе. Если гесперийские микробы развились, чтобы потреблять именно эти парниковые газы (H2 и CO2), они бы напрямую подорвали способность планеты удерживать тепло. Это создает мощную, самоуничтожающуюся обратную связь: рост микробов, потребляя ключевые атмосферные агенты потепления, мог ускорить охлаждение планеты, вынуждая жизнь отступать глубже в кору или сталкиваться с вымиранием.13 Это напрямую затрагивает аналогию с «кислородной катастрофой», показывая, как микробный метаболизм, даже если он полезен для самих организмов, мог иметь пагубное макроэкологическое воздействие.

Геологическая активность и особенности поверхности

Гесперий характеризуется широко распространенной вулканической активностью, включая извержения базальтовых потоков.4 Эта активность высвобождала большое количество SO2 и H2S в атмосферу.4 Квадрант Mare Tyrrhenum, типовая область для Гесперия, состоит из холмистых, изрезанных ветром равнин с обильными морщинистыми грядами, интерпретируемыми как базальтовые лавовые потоки.4 «Широко распространенная вулканическая активность» 4 является важным показателем внутренней планетарной тепловой и геохимической активности. Вулканизм обеспечивает постоянный источник восстановленных газов (например, H2S, а потенциально и H2 из взаимодействий воды и горных пород на глубине) и тепла, которые являются необходимыми источниками энергии для хемолитоавтотрофной жизни, особенно в подповерхностных средах, где отсутствует солнечный свет. Базальтовые потоки также указывают на источник богатых железом пород, которые могут подвергаться изменению (например, серпентинизации), что дополнительно генерирует доноры электронов. Этот геологический контекст обеспечивает необходимое «топливо» для предлагаемых микробных метаболизмов.

Ниже представлены ключевые параметры окружающей среды Гесперийского Марса, дающие представление о сложных, но потенциально пригодных для жизни условиях, которые могли бы поддерживать микробную активность.

Ключевые параметры окружающей среды Гесперийского Марса (приблизительные диапазоны)

Период времени

Промежуточный и переходный период, абсолютный возраст неопределен.4 Следует за Нойской эрой (4,1–3,5 млрд лет назад).1

Атмосферное давление

Истончилось до нынешней плотности к позднему Гесперию.4 Ниже тройной точки воды.3 Ранний Гесперий потенциально 0,25–4 бар CO2, быстро истончающийся.5

Доминирующие атмосферные газы

CO2.7 Увеличение SO2, H2S из-за вулканизма.3 Возможно наличие H2, CH4.5

Состояние воды

Жидкая вода локализована и кислая.4 Грунтовые воды замерзают, образуя криосферу, более глубокая жидкая вода.4 Спорадические катастрофические паводки.3 Вода переходит из льда в пар на поверхности.3

Диапазон температур поверхности

Переход от «более влажного и, возможно, более теплого» к «сухому, холодному и пыльному».4 Эпизодические теплые периоды (10–20°C), сменяющиеся суровым холодом (-57°C).13

Диапазон pH воды

Более кислая из-за образования H2SO4.3

Ключевая геологическая активность

Широко распространенная вулканическая активность, базальтовые потоки.4 Катастрофические паводки, огромные каналы стока.3

3. Геохимия Марса: Субстраты и источники энергии для микробной жизни

Понимание химического и минералогического состава Марса имеет фундаментальное значение для выявления потенциальных субстратов и источников энергии, которые могли бы поддерживать микробную жизнь, особенно хемолитоавтотрофные организмы, не зависящие от солнечного света.

Элементарный и минералогический состав марсианской коры и подповерхности

Марсианская кора в основном состоит из вулканических базальтовых пород под слоем мелкой пыли.16 Марс является дифференцированной планетой с центральным ядром (в основном из металлического железа и никеля) и менее плотной силикатной мантией и корой.14 Его ядро богаче серой, чем земное, а мантия примерно в два раза богаче железом.14 Отличительный красный цвет Марса обусловлен оксидами железа на его поверхности.14 Марсианская кора содержит более высокий процент летучих элементов, таких как сера и хлор, по сравнению с земной корой.14 Наиболее распространенными химическими элементами в марсианской коре являются кремний, кислород, железо, магний, алюминий, кальций и калий. Менее распространенные, но все же важные элементы включают титан, хром, марганец, серу, фосфор, натрий и хлор.14 Водород присутствует в виде водяного льда и в гидратированных минералах.14 Углерод существует в виде CO2 в атмосфере и иногда в виде сухого льда на полюсах, с неизвестным количеством, хранящимся в карбонатах.14 Молекулярный азот (N2) составляет 2,7% атмосферы.14 Бор, важный ингредиент для жизни на Земле, был обнаружен в кратере Гейла, что подтверждает возможную раннюю обитаемость региона.2 Следовые количества метана были обнаружены в марсианской атмосфере, с локализованными «десятикратными всплесками», наблюдаемыми марсоходом Curiosity.14 Недавние данные свидетельствуют о наличии радиоактивного магматического океана под корой Марса.14 Высокое содержание железа и серы 14 является критическим фактором для хемолитотрофной жизни. Способность железа существовать в нескольких степенях окисления (Fe2+/Fe3+) и широкий окислительно-восстановительный континуум серы (от -2 до +6) 17 обеспечивают богатый набор потенциальных доноров и акцепторов электронов. Это имеет первостепенное значение для метаболизмов, которые извлекают энергию из химических реакций. Присутствие воды (даже если она замерзшая или в гидратированных минералах) 14 обеспечивает среду для этих реакций. Обнаружение необходимых питательных веществ, таких как калий, фосфор и бор 2, дополнительно подтверждает химическую осуществимость жизни. Подповерхностный магматический океан 14 предполагает продолжающееся внутреннее тепло и потенциальную гидротермальную активность, создавая благоприятные ниши для термофильной или гипертермофильной жизни и стимулируя геохимические реакции, которые производят субстраты.

Потенциальные окислительно-восстановительные градиенты и источники энергии

Микробная жизнь в глубоких подповерхностных слоях Марса, скорее всего, зависела бы от анаэробных, хемосинтетических путей, движимых геохимическими источниками энергии.18 Эти источники энергии включают водород, серу, железо и углеродные соединения.18 Процессы, такие как радиолиз воды и окисление сульфидов, могут обеспечивать как сульфат, так и водород.18 Что крайне важно, гидротермальное изменение ультрамафических пород (богатых Fe(II) и Mg) посредством серпентинизации высвобождает H2 из воды.5 Этот H2 затем может реагировать с CO2 посредством реакции Сабатье с образованием метана.5 Считается, что серпентинизация на Марсе произвела значительно больше восстановительных газов, чем предполагалось ранее, из-за высокого содержания железа в марсианской коре.15 Потеря этих восстановительных газов и последующее окисление марсианской атмосферы теоретически могли бы привести к охлаждению климата.15 Непрерывная генерация H2 посредством серпентинизации 5 является ключевым фактором для рассматриваемой гипотезы. H2 — это мощный донор электронов и, что важно, парниковый газ. Его абиотическое производство обеспечивает готовый субстрат для метаболизмов, восстанавливающих CO2, таких как метаногенез и ацетогенез. Если микробы затем потребляют этот H2, они непосредственно используют геохимический источник энергии и одновременно удаляют ключевой атмосферный агент потепления. Это устанавливает четкую геохимическую основу для предлагаемого микробного воздействия на атмосферу, связывая внутренние процессы планеты с эволюцией ее атмосферы.

Ниже представлен подробный список основных химических элементов и минералов, обнаруженных на Марсе, а также их потенциальная роль в поддержании микробной жизни.

Основные химические элементы и минералы на Марсе, имеющие отношение к микробному метаболизму

Углерод (CO2, карбонаты, органические вещества)

Обилен в атмосфере (CO2), хранится в карбонатах.7

Источник углерода для автотрофов. 7

Водород (H2O, гидратированные минералы, H2)

Присутствует в виде водяного льда/гидратированных минералов.14 H2 из серпентинизации.5

Донор электронов для метаногенеза, ацетогенеза, сульфатредукции.

Кислород (O2, оксиды, H2O)

Окисленная атмосфера.19 Компонент воды, оксидов (Fe2O3, FeO(OH)H2).3

Акцептор электронов (если аэробный), компонент минералов.

Железо (Fe, оксиды Fe, сульфиды Fe, сульфаты Fe)

Кора в основном базальтовая.16 Мантия вдвое богаче земной.14 Красный цвет из-за оксидов железа.14 Сульфиды Fe (пирротит, пирит), сульфаты Fe (ярозит).17

Донор/акцептор электронов (Fe2+/Fe3+).

Сера (S, SO2, H2S, сульфаты, сульфиды)

Ядро богаче серой.14 Кора содержит больше летучей серы.14 Вулканические SO2, H2S.3 Планета, богатая S, сульфаты (Ca/Mg/Fe-сульфаты).17

Акцептор электронов (сульфатредукция), донор электронов (окисление серы).

Фосфор (P)

Мантия богаче земной.14

Важное питательное вещество.

Калий (K)

Питательное вещество в почве.16 Мантия богаче земной.14 Компонент ярозита.17

Важное питательное вещество.

Натрий (Na), Магний (Mg), Хлор (Cl)

Питательные вещества в почве.16 Mg – компонент минералов.14

Важные питательные вещества.

Бор (B)

Обнаружен в кратере Гейла, необходим для жизни на Земле.2

Важное питательное вещество.

Смектитовые глины

Обильны на поверхности.6

Ключевой элемент для секвестрации углерода.6

4. Микробный метаболизм: Пути потребления CO2

Для понимания того, как микробная жизнь могла повлиять на атмосферу Марса, необходимо рассмотреть типы метаболизма, способные фиксировать углекислый газ, особенно в условиях, характерных для Гесперийской эры.

Обзор автотрофных и анаэробных метаболизмов, фиксирующих CO2

Микроорганизмы могут метаболизировать углекислый газ (CO2) двумя основными способами: путем создания биосинтетических путей у естественно фиксирующих углерод организмов или путем превращения гетеротрофных штаммов в «синтетические автотрофные штаммы».20 Автотрофные организмы получают углерод для синтеза клеточной массы непосредственно из CO2.21 Хемолитоавтотрофы являются ключевой категорией, получающей энергию от окисления неорганических соединений и углерод от фиксации CO2.21 Примеры включают нитрифицирующие бактерии, сероокисляющие бактерии и железоокисляющие бактерии.21 Учитывая гесперийскую марсианскую среду (истощающаяся атмосфера, кислая вода, потенциальные подповерхностные ниши), анаэробные условия были бы преобладающими, что делает анаэробные пути фиксации CO2 весьма актуальными.18 По мере того как Марс переходил от потенциально «теплого и влажного» Ноя к «холодному и сухому» Гесперию, поверхностные условия становились все более враждебными для светозависимой жизни (фотосинтеза). Зависимость от химической энергии из неорганических соединений (хемолитотрофия) становится первостепенной. Кроме того, возрастающая засушливость и истончение атмосферы благоприятствовали бы анаэробным метаболизмам, особенно в защищенных подповерхностных средах. Это убедительно указывает на то, что если жизнь существенно влияла на атмосферу, то это происходило бы через хемолитоавтотрофные, анаэробные пути, а не через оксигенный фотосинтез, как это наблюдалось при ВКО на Земле.

Обсуждение циклов фиксации углерода

  • Цикл Кальвина-Бенсона-Бассама (ЦКБ) (Цикл Кальвина): Это наиболее распространенный цикл фиксации углерода на Земле, на который приходится 90% биологической фиксации углерода.22 Он встречается у растений, водорослей, цианобактерий и различных протеобактерий.22 Он потребляет АТФ и НАДФН и использует фермент RuBisCO для фиксации CO2 в сахара.22 Хотя он доминирует, он в основном связан с оксигенным фотосинтезом или аэробными условиями.23

  • Обратный цикл Кребса (оЦТК) (Восстановительный цикл лимонной кислоты): Альтернатива циклу ЦКБ, обнаруженная у строго анаэробных или микроаэробных бактерий (например, Aquificales) и анаэробных архей.22 Он обращает окислительный цикл ТКА для фиксации CO2.24

  • Восстановительный ацетил-КоА (путь Вуда-Льюнгдаля): Этот путь использует CO2 как акцептор электронов и источник углерода, а водород (H2) часто служит донором электронов для производства уксусной кислоты.22 Он широко распространен среди анаэробных бактерий (например, Clostridia) и архей (например, метаногенов), а также некоторых анаэробных хемолитоавтотрофов, таких как сульфатредуцирующие бактерии.22

  • Другие циклы: Другие менее распространенные пути включают 3-гидроксипропионатный [3-ГП] путь и связанные с ним циклы.22

Ключевое отличие для Марса заключается в доступности доноров и акцепторов электронов в бескислородной среде. Цикл ЦКБ, хотя и эффективен, с меньшей вероятностью был основным движущим фактором крупномасштабного потребления CO2 на Гесперийском Марсе из-за его связи с оксигенными или аэробными условиями. Обратный цикл ТКА и особенно путь Вуда-Льюнгдаля гораздо более совместимы с предлагаемой марсианской подповерхностной, анаэробной и геохимически обусловленной средой. Прямое использование CO2 в качестве акцептора электронов и H2 в качестве донора электронов в пути Вуда-Льюнгдаля делает его основным кандидатом, поскольку как CO2, так и H2, вероятно, были в изобилии.5 Этот путь непосредственно удаляет газообразный CO2 и превращает его в негазообразное органическое соединение (ацетат), обеспечивая прямой механизм секвестрации атмосферного углерода.

Сравнение с ранней жизнью на Земле и Великим кислородным событием (ВКО) как аналогом атмосферной трансформации

Ранняя атмосфера Земли была восстановительной, состоящей из углекислого газа, метана и водяного пара.9 ВКО, произошедшее примерно 2,46–2,06 миллиарда лет назад, ознаменовало резкое увеличение концентрации свободного кислорода в атмосфере Земли и мелководных морях.10 Это событие было в первую очередь вызвано эволюцией цианобактерий, которые осуществляли оксигенный фотосинтез, высвобождая O2 как побочный продукт фотолиза воды.9 По мере накопления кислорода он реагировал с атмосферным метаном (мощным парниковым газом) и вытеснял его, что привело к глобальному похолоданию и одному из самых ранних ледниковых периодов на Земле.9 ВКО также вызвало массовое вымирание многих анаэробных организмов, одновременно проложив путь для аэробного метаболизма.9 Экскурсия изотопов углерода Ломагунди (2,3-2,08 млрд лет назад) включала массовое захоронение органического углерода, которое служило значительным источником кислорода в атмосферу.25

Хотя выдвинутая гипотеза проводит прямую параллель с ВКО, крайне важно подчеркнуть фундаментальные различия в лежащей в основе биологии и химии. ВКО на Земле было вызвано производством кислорода (событие окисления), что привело к окислению метана и последующему изменению климата. Марсианская гипотеза, напротив, включает потребление CO2 (событие восстановления) анаэробными организмами. Однако следствие — значительное изменение состава атмосферы, ведущее к охлаждению климата и проблемам с обитаемостью, — поразительно аналогично. На Марсе, если бы микробы потребляли CO2 и H2 (оба парниковые газы), это привело бы непосредственно к охлаждению, подобно потере метана на Земле. Это различие жизненно важно для нюансированного понимания предлагаемого марсианского сценария.

Вторая часть
Гипотеза о микробном метаболизме на древнем Марсе и потере атмосферы (Продолжение)

Показать полностью

Яндекс - найдётся даже то, чего нет

История не нова. Недавно я получил от банка, картой которого давно не пользуюсь, смс с требованием внести минимальный платёж. Сия новость меня несколько обескуражила и посмотрев историю платежей обнаружил вышеупомянутых красавцев, то есть Яндекс. Плюс и Иви.

Поскольку я не собираюсь платить за дерьмо, которое мне не в хрен не уперлось не хотел бы оплачивать услуги, которыми не пользуюсь, по быстрому нагуглил решение - выключить их в личном кабинете. Но не тут-то было. Аккаунт на Яндексе у меня есть, только плюса и прочих подписок на нем нет. Памятуя весьма своеобразную Яшину политику - найти того, у кого есть деньги и списать их, определить источник расходов весьма затруднительно. В связи с этим припонилось, как на заре телефонизации опсосы щедро рассыпали своим абонентам платные подписки, но Яша превзошёл даже их - там-то деньги списывали с известного номера и подписки можно было увидеть и отключить и даже просто отказаться от симки, но платёж, прилетающий неизвестно откуда - высший пилотаж. Аплодирую стоя.

Хотелось бы данное безобразие прекратить, но совершенно не представляю, как это сделать. В смысле - отменить подписки, а для начала хотя бы определить аккаунт, на котором они висят. Посему прошу помощи сообщества.

Как говорил персонаж из одного хорошего советского фильма, - я по мере сил борюсь со злом, но выступать против самого прародителя зла было бы самонадеянно. То есть радикальные меры, типа искоренения Яндекса как явления не рассматриваю.

Картинка отношения к посту не имеет, поставил просто для привлечения внимания.

Яндекс - найдётся даже то, чего нет Спроси Пикабу, Вопрос, Нужен совет, Мошенничество, Яндекс, Негатив, Негодование

UPD:

Пошёл в поддержку, сначала попал на бота, но быстро подключился человек. Дал линк на пост, подписку отключили, деньги вернули, больше такого не было.
Выяснилось (через тот же саппорт), что подписка была оформлена не на меня. На кого - хз.

Показать полностью 1
3
Вопрос из ленты «Эксперты»

Чем и как кормить кошку?

Животных никогда не содержал. Подобрал котенка из скверных условий - народился летом в огородах коттеджного поселка. Точнее это кошечка, но не суть. Здорова, обследована, всё по фен-шую, но привыкла есть всякую дрянь. Пытаюсь приучить к нормальному питанию - не получается. Сухой не ест. Влажный - альфа-пет иногда может, но только изредка. Грандин - та же история. Брит - вообще не притрагивается. Ест натуралку - фарш говяжий, свиную вырезку, курогрудь, разные потрошки (ага, уличное прошлое, только там оно бегало). Самые мусорные паучи. Удалось приучить к лакомствам - предпочитает треску и тунца, но тем сыт не будешь. Голодать бесполезно - она привыкши. Боюсь, на таком рационе она долго не протянет.

Кошка мелкая, примерно 4 мес, примерно 2300 веса. Есть рекомендации по количеству раз и по сколько? Что почитать и где?

Заранее спасибо

О путешествиях разных и о коте

В путеводителях многих экзотических стран, не претендующих на лидерство в экономическом развитии, для туристов специально указано - не стоит держать напоказ личные вещи и нельзя оставлять их без контроля, поскольку в таком случае вероятность их утраты гарантирована. При этом вина за произошедшее целиком и полностью ложится на самого туриста, так как от местного населения цивилизованного и ответственного поведения требовать невозможно.

Точно так же и я, путешествуя РЖД, ношу отдельный маленький рюкзачок, в который складываю самые ценные вещи и документы и хожу с ним даже в сортир, так как если он самостоятельно выскочит на платформе в Кирове, то виноват буду я сам, ровно как в условном Зимбабве.

Дело-то не в коте, а в цивилизованности, ответственности и понимании личных границ. Как показала дискуссия - многим это непонятно в принципе.

Всё, то вы хотели знать о стоимости строительства, но боялись спросить

Нелирическое отступление. Для вновь увидевших - статейка имеет непосредственное отношение к циклу "путешествие по граблям" и подробности происходящего лучше расписаны в других заметках.

Итак, у многих комментаторов постоянно возникает пара немых вопросов - во сколько же это обходится и какова экономическая целесообразность происходящего. Немых, потому что - с одной стороны задавать вопрос прямо о размере чужого кошелька невежливо, но с другой без итогового баланса подобная беллетристика теряет смысл. Отчасти сорву покровы и озвучу бухгалтерию в относительных числах. Значения будут приводиться для московского региона, средние по больнице, перевод в другие единицы мне неизвестен.

Общая стоимость - дом плюс участок, что вполне очевидно. Ранее я уже упоминал про ГПЗУ, в котором площадь дома ставится в соответствие с площадью участка. Для московского региона обычно на одноэтажный дом на каждый квадратный метр площади сечения (то есть не жилой площади, а общей, со всеми стенами, перегородками и прочим) должно быть не менее пяти квадратных метров площади участка. При этом реальная жилая площадь примерно на четверть меньше площади сечения. Переведу в метры и рубли с помощью формул. Первая из них о необходимой площади участка для дома желаемого размера.

Sp = Sl / (k1 * kl)

Sp - необходимая по нормативам площадь участка в сотках.

Sl - желаемая жилая площадь дома в квадратных метрах.

k1 - нормативный коэффициент застройки. Для московского региона чаще всего установлен 0,2, в некоторых местах бывает и ниже до 0.15. Утверждён законодательно, можно только смириться, записан в ГПЗУ.

kl - коэффициент жилой площади в процентах. То, какую часть площади дома по внешнему обмеру составляет непосредственно жилая площадь. Обычное значение для дома постоянного проживания - 75%. Для летних домиков с тонкими стенами будет повыше - до 85%. Значение очень приблизительное, но для первичной оценки с точностью плюс-минус лапоть вполне годное.

Пример. Хотим дом круглогодичного проживания с жилой площадью 110 квадратных метров, получаем с округлением вверх

Sp = 110 * (0.2 * 75) = 7.4 сотки

Если промахнулись со стенами и сделали их чуть потолще, а жилой площади захотели чуть побольше, получим

118 * (0.2 * 72) = 8.2 сотки

И так далее. При обычной нарезке участков ИЖС по 7-8 соток, стометровый одноэтажный дом - максимум доступного, удовлетворяющего нормам землепользования.

У одноэтажных домов есть два существенных недостатка. Первый - теснота, по удобству он даже близко не стоял с квартирой равной площади. Второй - из окон вы будете смотреть на трехметровые заборы соседей, что влияет не только на эстетику, но и на санитарные нормы по освещённости и инсоляции жилых помещений. Эти нормы для одноэтажного дома на плоском участке выполняются при минимальном расстоянии 15 метров от соседских заборов до стен.

У данной проблемы есть два решения - либо искать надел площадью более 16 соток соответствующей стоимости, либо поднимать строение выше забора.

Для двух и более этажных домов, имеет значение другой коэффициент - плотности застройки (kp) и его значение для московского региона равно 0.4

Sp = Sl / (kp * kl)

Откуда видим, что на участке 7.4 сотки можно разместить строение в 220 квадратных метров жилой площади, причём не имеющее проблем с освещённостью и инсоляцией.

Дополнительные значения. Фундамент - забивные сваи не для московского грунта, лента и плита оказываются в одну цену, поэтому был выбран плитный. Плита под ключ мне обошлась в 14 тысяч рублей за квадратный метр.

Крыша, не самая дорогая под ключ - 10 тысяч за квадратный метр.

Монолитные межэтажные перекрытия - 7 тысяч за квадратный метр. Плитные перекрытия и марко несколько дешевле, но есть нюансы. Во-первых, они распределяют нагрузку только на две противоположные стены, что автоматически делает внешние стены несущими и требует прочного, но не самого теплого материала. Во-вторых, неравномерное распределение нагрузки усложняет конструкцию дома. В-третьих, геометрия решений ограничена - всегда должны быть две стены и плита между ними.

Возведение стен - 8 тысяч за квадратный метр жилой площади. Материал плюс работа. В зависимости от сезона материал может несколько просесть в цене. Я брал ранней весной по 6.400 за куб, сейчас он же 4.800, не сезон.

Окна - 25 тысяч за квадратный метр остекления, причем остекление занимает 12 процентов жилой площади. Обычно говорят, что профиль семидесятка оптимален для москвы, но я взял больше, так как более толстый заметно тише и теплее. На общей стоимости отражается незначительно.

Стоимость участка примерно 800 тысяч рублей за сотку. Участок средней паршивости, премиальные стоят гораздо дороже, у дешёвых слишком много проблем. Тут каждый выбирает сам, карты агентств недвижимости полно

Итого получаем за маленький домик окнами в забор

(110 / 0.75) * ( 14 000 + 10 000 + 7 000 + 8 000 + 25 000 * 0.12 ) + 800 000 * 7.4 = 12 млн. 100 тыс рублей.

Если увеличиваем участок до 16 соток

(110 / 0.75) * ( 14 000 + 10 000 + 7 000 + 8 000 + 25 000 * 0.12 ) + 800 000 * 16 = 19 млн. рублей.

Если дом чуть побольше

(118 / 0.72) * ( 14 000 + 10 000 + 7 000 + 8 000 + 25 000 * 0.12 ) + 800 000 * 8.2 = 13 млн. 450 тыс рублей.

(118 / 0.72) * ( 14 000 + 10 000 + 7 000 + 8 000 + 25 000 * 0.12 ) + 800 000 * 16 = 19 млн. 700 тыс рублей. рублей

Для двухэтажного дома 220 квадратных метров

(220 / 0.75) * ( 14 000 / 2 + 10 000 / 2 + 7 000 + 8 000 + 25 000 * 0.12 ) + 800 000 * 7.4 = 14 млн. 720 тыс рублей

Для двухэтажного дома стоимость фундамента и крыши поделена пополам, так как для двухэтажного дома их площадь вдвое меньше. Здесь не учтены расходы на дренаж и отмостку, так как они сильно зависят от ситуации на месте и способе обустройства. Для одноэтажного они будут дороже из-за большего периметра, но могут быть построены и силами самого владельца, что можно посчитать как условно бесплатно, поэтому не указываю. Также не указана стоимость утепления по верхнему перекрытию, поскольку она идёт в разделе - куплено на сдачу.

Откуда взялись эти числа - взял расходы на своё строительство и поделил на площадь строения.

За указанную сумму вы станете обладетелем участка с тёплым контуром, прочие работы можно выполнить позже отчасти своими силами, однако строительство контура желательно завершить за один сезон, что неподъёмно для одного обычного человека.

И всё же для сравнения - стоимость квадратного метра московской квартиры составляет 200 - 400 тысяч за квадратный метр, что гораздо больше указанных сумм.

Как решается проблема второго этажа?

Первое - планировка. Стоит обратится к историческому опыту. Особняки девятнадцатого века всегда строились трехэтажными - жилое пространство было плоским и занимало второй этаж. Первый был техническим - там находились постирочные, кладовки, прихожая с гардеробными и тому подобное, что могло обойтись без яркого солнечного света. На третьем - прислуга и прочий второстепенный элемент. Как известно, господа все а Париже, но ничто не мешает построить куда более скромное жилище по той же схеме.

Второе - лестница. Её нужно строить по СНиПам и не жадничать, чтобы подъём не походил на штурм Эвереста. Просто запомнить - абсолютное табу на урезание лестницы в процессе стройки. Ширина ступени - 140 см, высота 15 см, глубина 30 см, уклон 30 градусов, два пролёта, промежуточная площадка. Для ЛЛ - такая лестница требует от 10 до 12 квадратных метров площади на каждом этаже, однако пространство под лестницей можно использовать как место для хранения.

Третье - лифт. Простой лифт под ключ на два этажа обойдётся в полтора-два миллиона рублей, что весомо, но его можно поставить потом.

Итог

Строительство требует больших денег и желательно позаботится о них заранее - в виде накоплений или кредита, но сумму можно прикинуть заранее.

Стоимость участка составляет существенную часть общей стоимости проекта и её предпочтительно оптимизировать.

Строительство двухэтажного дома обходится ощутимо дешевле одноэтажного равной площади, за счёт снижения требований к площади участка и уменьшению расходов на фундамент и крышу, но требует грамотных планировочных решений.

С учётом стоимости квартирной недвижимости, строительство дома в московском регионе имеет экономический смысл.

Показать полностью
39

Проект1

Насмотревшись ужасов про то, как люди отдавали большие деньги за комплексное проектное решение в архитектурное бюро, а после оставались с пачкой безграмотных бумажек, я решил поступить иначе, а именно сначала сделать максимально качественный эскизный проект, а потом развить его до полной документации.

В любых больших проектах самые мелкие недочёты, закравшиеся на самых ранних этапах имеют свойство к завершению раздуваться до эпических масштабов, порой даже таким образом, что весь проект начинает крутиться вокруг них с целью погасить последствия ничтожных казалось бы ошибок. Посему эскиз должен быть вылизан до хрустального перезвона.

Поскольку я не имею представления об архитектуре, контролировать качество проекта должен другой архитектор, а желательно даже и не один. Из чего выросла следующая схема - я нанимаю нескольких архитекторов, которым даю одинаковое задание. По мере продвижения проекта выясняю детали, особенно концентрируясь на различиях. Там, где проекты различаются, разбираю аргументацию такого решения во всех подробностях, после доношу её до других, но уже как свои пожелания и выслушиваю контраргументы или согласие с доводами. И так далее по кругу. Разумеется, никто из них не знал, что он не единственный, кто работает по этому заданию и наверное, могли бы обидеться, узнай, что участвуют в такой схеме.

Забегая вперёд скажу - подход отлично сработал. Во-первых, удалось найти грамотные решения для всех моих пожеланий, во-вторых, исправить ошибки проекта случавшиеся у моих архитектурных негров.

Такой подход кратно увеличивает стоимость, поэтому подобное дублирование имеет смысл только для начального этапа, когда стоимость работ минимальна. Оставалось только набрать плантацию.

В качестве негров я искал следующий типаж - работающий по специальности архитектор из регионов (региональные расценки ощутимо ниже московских), с портфолио и немного подшабашивающий на сторону. Что удивительно - такие есть, их немало и это весьма толковые парни (и женщины тоже).

Результатом пристального гугления стал список контактов в пару десятков имён. Половина из них не ответила сразу, а из второй половины выбрал половину, с которой лично мне было приятно общаться. Далее всё стандартно - типовой договор на оказание услуг и в работу.

Очевидно , что договор с самозанятым не гарантирует защиты от пустой потери денег, но на этапе эскиза они смехотворны по сравнению с рисками во время строительства. К слову сказать - все обязательства были выполнены.

Итак, набрав команду галеры, я представил им свои наброски, и все они тут же объявили их чушью, в которой жить нельзя, а строить тем более.

Продолжение следует

Показать полностью
6

Планировка и кроилово не ведущее к попадалову

Экономия следует из разумной достаточности. По коэффициентам на каждый квадратный метр дома идёт шесть квадратов земли при одноэтажном или три при двух и более этажном строительстве, поэтому сначала я утряс площади дома из потребностей - очевидно, существует минимальный размер удобного дома и если средств на него не хватает, то смысла ввязываться в стройку нет, надо покупать квартиру. Квартира, за исключением маргинальных вариантов, ликвидна, в то время как выгодно продать дом очень сложно.

Дом сродни ботинку - кому-то впору, а кому мучение, посему без претензий на универсальность рассказываю о том, что удобно лично для меня. В результате жизненного опыта, выраженного в частности в проживании в совершенно различных условиях, вывел для себя формулу минимально комфортного жилья - у каждого есть своя персональная территория и есть место для всех сразу.

Отсюда - спальня, два кабинета для каждого взрослого, отдельная комната на каждого ребёнка, кухня-столовая, гостиная.

Возражения - а в одинокой старости куда такую махину? Если я построю дом для старости, мне сейчас в нём будет неудобно, друг на друге сидеть - ну на фиг.
Дети вырастут - уедут. Уедут, но сначала накопят на своё жильё, Москва, как-никак, цены кусаются.
Гости - идут на хер большими шагами. Такси и гостиницы к их услугам.

Далее - к каждой жилой комнате полагается кладовка-гардеробная для компактного хранения всякого барахла. По мне идеальный размер 2.4 на 1.6. Упакованное с пола до потолка занимает места меньше, чем разложенное в комнатах, с учётом ширины необходимых проходов между мебелью в метр.

Мастер-спальни в моём случае мимо. Штука модная, но требует дублирования санузлов, потому что находясь вне спальни бежать в спальню ради туалета глупо, усложняет вентиляцию, и вообще это гостиничный номер. У меня по ним ностальгии нет.

Из нежилых помещений непосредственно в доме - вход, состоящий из тамбура, прихожей и гардеробной для верхней одежды.

Одна хозкомната - склад/постирочная.

Котельную и водозабор с фильтрами переместил в отдельное строение, в дом заходит только горячая и холодная вода, готовая к употреблению. Это и пожарная безопасность и экономия метров.

Всё. В сумме квадратов получилось порядочно, но каждый имеет свой смысл и постоянно в работе.

Конструкция

Так как одноэтажному строению нужен большой участок, а также самым дорогим в доме являются фундамент и крыша, стройка в два этажа оказывается заметно выгоднее. Дополнительный бонус - освещение намного лучше за счёт меньшей глубины комнат.

За основу взял шестистенок с внутренними несущими кирпичными стенами и монолитными перекрытиями. Кирпич обладает высокой прочностью, звукоизоляционными свойствами и хорошо аккумулирует тепло, но для внешних стен требует утепления и гидроизоляции.

Монолитные перекрытия передают нагрузку во всех направлениях, поэтому могут опираться на внутренние несущие стены, расположенные любым образом, в отличие от плитных перекрытий и Марко, которым нужны две внешние опоры.

Внешние стены из низкоплотного газоблока D300. Он не подходит как несущий материал для многоэтажного строительства, но если на него нагрузка не передается, то прекрасно работает как теплоизолятор сам по себе, а для отделки достаточно штукатурки и покраски, что гораздо дешевле вентфасада, а так как обмер площадей по ГПЗУ ведётся снаружи, то такая конструкция стен сокращает измеренную площадь здания. Для дома десять на десять и толщины вентфасада 20 см получим экономию 40 * 0.2 = 8 квадратных метров на один этаж или 16 для двух и 0.8 сотки участка.

Увы, такую конструкцию не построить на глазок, необходим грамотный расчет, особенно для перекрытий.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!