การล่าสัตว์สำหรับชาวอังคารในทะเลทรายที่รุนแรงที่สุดในโลก

เมื่อพูดถึงการค้นหาจุลินทรีย์บนดาวอังคารการส่งหุ่นยนต์โรเวอร์ไปยังสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งที่สุดในโลกเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี และหากเราพบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเหล่านี้บนดาวเคราะห์สีแดง นักวิทยาศาสตร์มีความคิดว่าเราจะตั้งชื่อพวกมันว่าอะไร

ตามที่อธิบายไว้ในการศึกษาเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2019 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Frontier in Microbiologyทีมนักวิจัยได้สำรวจสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของทะเลทราย Atacama ของชิลี พวกเขาต้องการพัฒนากลยุทธ์ที่นักสำรวจหุ่นยนต์ในอนาคตสามารถใช้เพื่อค้นหาที่ซ่อนของจุลินทรีย์บนดาวอังคาร

ในปี 2020 ทั้ง NASA และ European Space Agency จะเปิดตัวรถโรเวอร์ล่าสัตว์ชีวิตครั้งแรกของพวกเขาไปยังดาวเคราะห์สีแดง (ภารกิจสำรวจ Mars 2020 และ ExoMars ตามลำดับ) ดังนั้นผู้จัดการภารกิจจะต้องรู้ว่าจะดูที่ไหน

ดาวอังคาร ... บนโลก

ทะเลทราย Atacama นั้นรุนแรงพอๆ กับที่ชีวิตจะดำรงอยู่ได้ ภูมิภาคนี้ไม่เพียงแต่ทำให้กระดูกแห้งเท่านั้น แต่ยังได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตที่สร้างความเสียหายในระดับสูงอีกด้วย แถมดินยังเค็มมากอีกด้วย ปัจจัยเหล่านี้ควรทำให้ทะเลทรายอาตากามาเป็นพิษต่อชีวิต แต่ตามที่หัวหน้าทีม Stephen Pointing ศาสตราจารย์ที่ Yale-NUS College ในสิงคโปร์ แบคทีเรียบางชนิดที่อยู่ด้านล่างพื้นผิว "อยู่รอดได้ในขีดจำกัดของการอยู่อาศัยได้" และนี่เป็นข่าวดีสำหรับโอกาสในการค้นพบจุลินทรีย์บนดาวอังคาร

ทีมงานของ Pointing ได้ติดตั้งเครื่องเจาะและอุปกรณ์สุ่มตัวอย่างที่ติดตั้งบนรถแลนด์โรเวอร์ในทะเลทราย Atacama เพื่อดูว่าสามารถดึงตัวอย่างดินที่มีจุลินทรีย์ลงไปที่ความลึก 80 เซนติเมตร (มากกว่า 2 ฟุตครึ่งเล็กน้อย) ได้หรือไม่ ในการเปรียบเทียบ ตัวอย่างถูกขุดขึ้นมาด้วยมือเช่นกัน นักวิจัยพบว่าชีวิตของแบคทีเรียในตัวอย่างจากทั้งสองวิธีมีความคล้ายคลึงกัน โดยผ่านการจัดลำดับดีเอ็นเอ เป็นการยืนยันว่าแบคทีเรียที่ทนทานเหล่านี้มีอยู่จริง และวิธีการสกัดแบบอัตโนมัติประสบความสำเร็จ การทดสอบนี้ทำให้หวังว่าถ้าจุลินทรีย์เจริญเติบโตได้เพียงใต้พื้นผิวดาวอังคาร หุ่นยนต์ก็สามารถค้นพบพวกมันได้

"ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นสาเหตุของการมองโลกในแง่ดีว่าชีวิตของแบคทีเรียสามารถทนต่อสภาพของพื้นผิวดาวอังคารได้" Pointing กล่าว แต่เขาเตือนว่าการค้นพบจุลชีพของจุลินทรีย์บนดาวอังคารอาจเป็นเรื่องท้าทายมากสำหรับรถแลนด์โรเวอร์ดาวอังคารที่ทำงานจากระยะไกล เนื่องจากพบว่าจำนวนแบคทีเรียใต้ผิวดินเป็นหย่อมๆ อย่างมาก ซึ่งสัมพันธ์กับระดับเกลือที่เพิ่มขึ้นซึ่งจำกัดความพร้อมของน้ำสำหรับจุลินทรีย์ การเข้าถึง.

"ลักษณะที่เป็นหย่อมของการล่าอาณานิคมแสดงให้เห็นว่ารถแลนด์โรเวอร์ต้องเผชิญกับสถานการณ์ 'เข็มในกองหญ้า' ในการค้นหาแบคทีเรียบนดาวอังคาร" เขากล่าว

ชีวิตใต้ดิน

การศึกษาก่อนหน้านี้ได้อธิบายจำนวนประชากรที่แพร่หลายของแบคทีเรียสังเคราะห์แสงที่ "ค่อนข้างธรรมดา" (จุลินทรีย์ที่ได้รับพลังงานจากแสงแดด) ซึ่งอาศัยอยู่บนพื้นผิวของทะเลทราย สิ่งต่าง ๆ เริ่มมีความน่าสนใจมากขึ้น - และที่จริงแล้วมี มนุษย์ต่างดาว มากขึ้น - อยู่ใต้พื้นผิวเท่านั้น Pointing กล่าวเสริม

"เราเห็นว่าด้วยความลึกที่เพิ่มขึ้น ชุมชนแบคทีเรียจึงถูกครอบงำโดยแบคทีเรียที่สามารถเจริญเติบโตได้ในดินที่มีความเค็มและเป็นด่างอย่างยิ่ง" เขากล่าว "ในทางกลับกันพวกมันถูกแทนที่ที่ระดับความลึกถึง 80 เซนติเมตรโดยแบคทีเรียกลุ่มเดียวที่รอดชีวิตจากการเผาผลาญมีเทน"

จุลินทรีย์พิเศษเหล่านี้เคยพบมาก่อนในเหมืองลึกและสภาพแวดล้อมใต้ดินอื่น ๆ แต่ไม่เคยเห็นมาก่อนภายใต้พื้นผิวของทะเลทรายที่แห้งแล้ง "ชุมชนแบคทีเรียที่เราค้นพบนั้นขาดความซับซ้อนอย่างน่าทึ่ง และสิ่งนี้น่าจะสะท้อนถึงความเครียดที่รุนแรงภายใต้การพัฒนา" Pointing กล่าว

การค้นหาจุลินทรีย์เฉพาะทางสูงที่สามารถเจริญเติบโตได้ในดินที่แห้งมาก เค็มและเป็นด่างคล้ายดาวอังคารในทะเลทรายอาตากามา บ่งชี้ว่าแบคทีเรียที่ใช้ก๊าซมีเทนสามารถเจริญเติบโตได้บนดาวเคราะห์สีแดง

หากคุณจำ kerfuffle เกี่ยวกับการค้นพบ ก๊าซมีเทนในระดับสูง ที่ ยานอวกาศต่างๆ ตรวจพบบนดาวอังคารในช่วงหลายปีที่ผ่านมา (ล่าสุด การวัดโดยยานสำรวจ Curiosity ของ NASA) คุณจะเข้าใจว่าทำไมก๊าซมีเทนบนดาวอังคารจึงเป็นเรื่องใหญ่ บนโลก กระบวนการทางชีววิทยาและธรณีวิทยาทำให้เกิดก๊าซมีเทน และในทางกลับกัน จุลินทรีย์ก็สามารถเผาผลาญมีเทนให้เป็นพลังงานได้

การค้นพบก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารอาจหมายความว่ามีชีววิทยาบางอย่างที่ทำงานอยู่ใต้ดิน เพื่อยืนยันสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมีภารกิจค้นหาจุลินทรีย์ที่จะเจาะลึกลงไปใต้พื้นผิว — และตอนนี้ เรามีกลยุทธ์ในการติดตามพวกมัน

สิ่งที่เรียกว่าจุลินทรีย์บนดาวอังคาร

หากพบจุลินทรีย์มีชีวิตบนดาวอังคาร ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ แต่ในประเพณีของมนุษย์ที่น่าภาคภูมิใจในการตั้งชื่อสิ่งใหม่ เราจะเรียกเพื่อนบ้านบนดาวอังคารที่เพิ่งค้นพบใหม่ของเราว่าอะไร เราจะคัดลอกระบบที่เราตั้งชื่อชีวิตบนโลกนี้หรือไม่?

"วิธีที่เรากำหนดชื่อละตินให้กับแบคทีเรีย [บนบก] นั้นขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการของพวกมัน และเราวัดสิ่งนี้โดยใช้รหัสพันธุกรรมของพวกมัน" Pointing กล่าว "การตั้งชื่อแบคทีเรียบนดาวอังคารจะต้องใช้ชื่อละตินชุดใหม่ทั้งหมดในระดับสูงสุด หากแบคทีเรียบนดาวอังคารเป็นสายเลือดวิวัฒนาการที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง นั่นคือวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษร่วมกันที่แตกต่างกันไปสู่แบคทีเรียของโลกในเหตุการณ์ 'กำเนิดที่สอง'"

จริงอยู่ที่ หากเราพบว่ารหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารคล้ายกับชีวิตบนโลก อาจเป็นได้ว่าชีวิตนั้นถูกย้ายจากโลกไปยังดาวอังคารในสมัยโบราณผ่านผลกระทบมหาศาล – กลไกที่เรียกว่าแพนสเปอร์เมีย – แต่ถ้าเราพบว่า รหัสพันธุกรรมใหม่ที่ปรากฏบนดาวอังคาร นัยสำหรับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชีวิตจะลึกซึ้ง

Pointing สรุปว่า: "ถ้าเราพบแบคทีเรียบนดาวอังคารที่ 'พื้นเมือง' จริงๆ ฉันอยากจะตั้งชื่อมันว่าหนึ่ง และเรียกมันว่าPlaneta-desertum superstesซึ่งแปลเป็นภาษาละตินว่า 'ผู้รอดชีวิตบนดาวเคราะห์ทะเลทราย'

ตอนนี้น่าสนใจ

คุณอาจไม่เห็นพืชพรรณหรือฝนตกมากนักในทะเลทรายอาตากามา แต่คุณจะเห็นดวงดาวมากมาย ภูมิภาคนี้เป็นที่ตั้งของหอดูดาว ALMAและอุตสาหกรรมการท่องเที่ยวทางดาราศาสตร์ที่กำลังเติบโตสำหรับผู้ดูดาวทั้งหมด