Jeśli chodzi o poszukiwanie drobnoustrojów na Marsie , wysłanie robota łazika do najbardziej suchego środowiska na Ziemi to dobry początek. A jeśli znajdziemy te jednokomórkowe organizmy na Czerwonej Planecie, naukowcy mają pomysł, jak je nazwać.
Jak opisano w badaniu opublikowanym w lutym 2019 r. w czasopiśmie Frontiers in Microbiology , zespół naukowców zbadał ekstremalne środowisko chilijskiej pustyni Atakama. Chcieli opracować strategie, które przyszli odkrywcy robotów mogliby wykorzystać do poszukiwania kryjówek marsjańskich drobnoustrojów.
W 2020 r. zarówno NASA, jak i Europejska Agencja Kosmiczna wystrzelą na czerwoną planetę swoje pierwsze łaziki do polowania na życie (odpowiednio misje łazik Mars 2020 i ExoMars), więc kierownicy misji będą musieli wiedzieć, gdzie szukać.
Mars ... na Ziemi
Pustynia Atacama jest tak ekstremalna, jak to tylko możliwe, aby życie mogło przetrwać. Region ten jest nie tylko suchy jak kość – rdzeń pustyni od dziesięcioleci nie otrzymuje żadnych opadów – ze względu na swoje wzniesienie otrzymuje również wysoki poziom szkodliwego promieniowania ultrafioletowego. Dodatkowo gleba jest bardzo słona. Czynniki te powinny sprawić, że pustynia Atakama będzie toksyczna dla życia, ale według kierownika zespołu Stephena Pointinga, profesora Yale-NUS College w Singapurze, niektóre gatunki bakterii tuż pod powierzchnią „przeżywają na granicy zamieszkiwania”. A to bardzo dobra wiadomość dla perspektywy znalezienia drobnoustrojów na Marsie.
Zespół Pointing rozmieścił na pustyni Atakama autonomiczne urządzenie do wiercenia i pobierania próbek zamontowane w łaziku, aby sprawdzić, czy może pobrać próbki gleby zawierające drobnoustroje do głębokości 80 centymetrów (nieco ponad 2,5 stopy). Dla porównania ręcznie odkopano również próbki. Dzięki sekwencjonowaniu DNA naukowcy odkryli, że życie bakteryjne w próbkach z obu metod było podobne, co potwierdziło istnienie tych odpornych bakterii oraz skuteczność metody ekstrakcji autonomicznej. Ten test daje nadzieję, że jeśli drobnoustroje rozwijają się również tuż pod powierzchnią Marsa, robot może je znaleźć.
„Te wyniki napawają optymizmem, że życie bakteryjne może tolerować warunki pod powierzchnią Marsa” – mówi Pointing. Jednak znalezienie biosygnatur drobnoustrojów na Marsie, ostrzega, może być bardzo trudne dla zdalnie sterowanego łazika marsjańskiego, ponieważ odkryli, że podpowierzchniowa populacja bakterii była wyjątkowo niejednolita, co koreluje ze zwiększonym poziomem soli, który ograniczał dostęp do wody dla drobnoustrojów. dostęp do.
„Niejednolita natura kolonizacji sugeruje, że łazik musiałby stawić czoła scenariuszowi „igły w stogu siana” w poszukiwaniu bakterii marsjańskich” – mówi.
Życie pod ziemią
Wcześniejsze badania opisały wszechobecną populację „stosunkowo niepozornych” bakterii fotosyntetycznych (mikroorganizmów, które czerpią energię ze światła słonecznego), które zasiedlają powierzchnię pustyni. Rzeczy zaczynają być o wiele ciekawsze – i rzeczywiście bardziej obce – tuż pod powierzchnią, dodaje Pointing.
„Widzieliśmy, że wraz ze wzrostem głębokości społeczność bakteryjna została zdominowana przez bakterie, które mogą rozwijać się w skrajnie słonych i zasadowych glebach” – mówi. „Te z kolei zostały zastąpione na głębokościach do 80 centymetrów przez pojedynczą określoną grupę bakterii, które przetrwały dzięki metabolizowaniu metanu”.
Te wyspecjalizowane drobnoustroje znajdowano już wcześniej w głębokich szybach kopalnianych i innych podziemnych środowiskach, ale nigdy nie widziano ich pod powierzchnią suchej pustyni. „Zbiorowiska bakterii, które odkryliśmy, były wyjątkowo mało złożone, co prawdopodobnie odzwierciedla ekstremalny stres, w którym się rozwijają” – mówi Pointing.
Odkrycie wysoce wyspecjalizowanych drobnoustrojów, które mogą rozwijać się w ekstremalnie suchych, słonych i zasadowych glebach podobnych do Marsa na pustyni Atakama, sugeruje, że bakterie wykorzystujące metan mogą również rozwijać się na Czerwonej Planecie.
Jeśli przypomnisz sobie zamieszanie wokół odkrycia podwyższonego poziomu metanu obserwowanego na Marsie przez różne statki kosmiczne na przestrzeni lat (ostatnio pomiary wykonane przez łazik Curiosity NASA), zrozumiesz, dlaczego metan na Marsie to wielka sprawa. Na Ziemi procesy biologiczne i geologiczne generują metan, a drobnoustroje mogą z kolei metabolizować go na energię.
Odkrycie metanu w atmosferze Marsa może oznaczać, że pod ziemią zachodzi jakaś aktywna biologia. Aby to potwierdzić, potrzebujemy misji poszukiwania mikrobów, które będą wiercić pod powierzchnią — a teraz mamy strategię ich śledzenia.
Jak nazwać marsjańskie mikroby?
Gdyby życie drobnoustrojów zostało odkryte na Marsie, byłoby to niewątpliwie najważniejszym odkryciem naukowym w historii ludzkości. Ale w dumnej ludzkiej tradycji nazywania nowych rzeczy, jak nazwalibyśmy naszych nowo odkrytych marsjańskich sąsiadów? Czy po prostu skopiowalibyśmy system, jak nazywamy życie na Ziemi?
„Sposób, w jaki przypisujemy łacińskie nazwy bakteriom [ziemskim], opiera się na ich ewolucyjnym związku ze sobą i mierzymy to za pomocą ich kodu genetycznego” – mówi Pointing. „Nazewnictwo bakterii marsjańskich wymagałoby zupełnie nowego zestawu nazw łacińskich na najwyższym poziomie, gdyby bakterie marsjańskie były całkowicie odrębną linią ewolucyjną – to znaczy wyewoluowały z innego wspólnego przodka bakterii ziemskich w zdarzeniu „drugiej genezy”.
To prawda, że jeśli odkryjemy, że kod genetyczny życia na Marsie jest podobny do życia na Ziemi, może to oznaczać, że życie zostało przeniesione z Ziemi na Marsa w zamierzchłej przeszłości poprzez potężne uderzenie – mechanizm znany jako panspermia – ale jeśli naprawdę znajdziemy nowy kod genetyczny, który pojawił się na Marsie, implikacje dla naszego rozumienia życia byłyby głębokie.
Pointing konkluduje: „Jeśli znajdziemy prawdziwie „rodzime” bakterie marsjańskie, chciałbym wymienić jedną z nich i nazwać ją Planeta-desertum superstes , co po łacinie oznacza „ocalały z pustynnej planety”.
Teraz to jest interesujące
Na pustyni Atacama możesz nie zobaczyć zbyt wiele roślinności ani deszczu, ale zobaczysz mnóstwo gwiazd. W regionie znajduje się Obserwatorium ALMA i rozwijający się przemysł astroturystyczny dla wszystkich tych obserwatorów gwiazd.
