Abstract The geologic histories of planetary surfaces reveal that Earth and Mars have been pummeled by cataclysmic impact events. The surface of Mars has been perused to have an impact origin for its hemispheric dichotomy. The spallation during impact events causes the interplanetary transfer of material from Mars to Earth or Mars to Phobos/Deimos. Assessing the survival of micro-organisms in impact conditions is critical for the development of planetary protection strategies for future missions. Shock waves are generated during such major impact events. The objective of the present investigation was to explore the microbial diversity of the hypersaline sulphated Laguna de Pena Hueca, Spain and to study the effect of shock waves on extremophilic bacteria isolated from the lake. Pena Hueca is a hypersaline sulphated lagoon rich in Mg–Na–SO4–Cl, epsomite and hexahydrate and it potentially serves as Planetary field analogue site for Martian chloride deposits and salt-rich subsurface brines of Ocean worlds like Enceladus and Europa. The microbial community structure of the lagoon was studied by 16S rRNA metagenomic sequencing. The phylogenetic studies indicated the presence of phyla Euryarchaeota, Proteobacteria, and Bacteroides in the hypersaline brines of the lagoon. The anoxic sediments of Pena Hueca showed the presence of Haloanaerobiaeta and Hadesarchaeota including the anoxic genus of Haloanaerobium, Desulfosalsimonas and Desulfovermiculum. The effect of impact shock on the halophilic bacterium Halomonas gomseomensis EP-3 isolated from Laguna de Pena Hueca was studied in a Reddy shock tube. The halophilic bacterium was exposed to shock waves at a peak shock pressure of 300 ​kPa and a temperature of 400 ​K. The results of shock recovery experiments of halophilic bacteria reveal 97% killing at 300 ​kPa and Mach number of 1.47 in comparison with Bacillus sp. This study indicates that gram-positive spore-forming Bacillus sp. are better adapted to survival in impact shock waves in comparison to non-sporulating halophiles. In the current study, we present the first report on response of halophiles in impact shock. Furthermore, we demonstrate a novel application of the simple handheld Reddy shock tube in astrobiology. The survival studies of halophiles isolated from terrestrial analogue sites in impact shock can provide valuable insights in astrobiology and microbial physiology in impact shock stress.

中文翻译：

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冲击冲击对从西班牙 Laguna de Peña Hueca 高盐度硫酸盐湖中分离的嗜极嗜盐 Halomonas gomseoemensis EP-3 的影响

摘要 行星表面的地质历史表明，地球和火星曾遭受过灾难性的撞击事件。火星表面被认为是其半球二分法的撞击起源。撞击事件期间的散裂导致物质从火星到地球或火星到火卫一/火卫二的行星际转移。评估微生物在撞击条件下的存活情况对于制定未来任务的行星保护策略至关重要。在此类重大撞击事件中会产生冲击波。本次调查的目的是探索西班牙高盐度硫酸盐 Laguna de Pena Hueca 的微生物多样性，并研究冲击波对从湖中分离出的嗜极细菌的影响。Pena Hueca 是一个富含 Mg-Na-SO4-Cl 的高盐度硫酸盐泻湖，epsomite 和六水合物，它有可能作为火星氯化物沉积物和像土卫二和木卫二这样的海洋世界富含盐分的地下盐水的行星场模拟地点。通过16S rRNA宏基因组测序研究了泻湖微生物群落结构。系统发育研究表明在泻湖的高盐盐水中存在 Euryarchaeota、Proteobacteria 和 Bacteroides。Pena Hueca 的缺氧沉积物表明存在 Haloanaerobiaeta 和 Hadesarchaeota，包括缺氧的 Haloanaerobium、Desulfosalsimonas 和 Desulfovermiculum。在雷迪休克管中研究了冲击休克对从 Laguna de Pena Hueca 分离的嗜盐细菌 Halomonas gomseomensis EP-3 的影响。嗜盐细菌暴露于峰值冲击压力为 300 kPa 和温度为 400 K 的冲击波。嗜盐菌的休克恢复实验结果显示，与芽孢杆菌相比，在 300 kPa 和马赫数为 1.47 时的杀灭率为 97%。该研究表明革兰氏阳性芽孢杆菌属。与不形成孢子的嗜盐菌相比，它们更适合在冲击波中生存。在目前的研究中，我们首次报告了嗜盐菌在冲击冲击中的反应。此外，我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。嗜盐菌的休克恢复实验结果显示，与芽孢杆菌相比，在 300 kPa 和马赫数为 1.47 时的杀灭率为 97%。该研究表明革兰氏阳性芽孢杆菌属。与不形成孢子的嗜盐菌相比，它们更适合在冲击波中生存。在目前的研究中，我们首次报告了嗜盐菌在冲击冲击中的反应。此外，我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。嗜盐菌的休克恢复实验结果显示，与芽孢杆菌相比，在 300 kPa 和马赫数为 1.47 时的杀灭率为 97%。该研究表明革兰氏阳性芽孢杆菌属。与不形成孢子的嗜盐菌相比，它们更适合在冲击波中生存。在目前的研究中，我们首次报告了嗜盐菌在冲击冲击中的反应。此外，我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。该研究表明革兰氏阳性芽孢杆菌属。与不形成孢子的嗜盐菌相比，它们更适合在冲击波中生存。在目前的研究中，我们首次报告了嗜盐菌在冲击冲击中的反应。此外，我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。该研究表明革兰氏阳性芽孢杆菌属。与不形成孢子的嗜盐菌相比，它们更适合在冲击波中生存。在目前的研究中，我们首次报告了嗜盐菌在冲击冲击中的反应。此外，我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。我们展示了简单的手持式雷迪激波管在天体生物学中的新应用。从撞击冲击中的陆地类似物位点分离的嗜盐菌的存活研究可以为撞击冲击应力的天体生物学和微生物生理学提供有价值的见解。