Naukowcy z kanadyjskiego McGill University po raz pierwszy pokazali, w jaki sposób można wykorzystać istniejącą technologię do bezpośredniego wykrywania życia na Marsie i innych planetach. Zespół przeprowadził testy na wysokiej arktycznej Kanadzie, która jest zbliżona do warunków marsjańskich. Pokazali, w jaki sposób lekkie, tanie i niskoenergetyczne instrumenty mogą wykrywać i sekwencjonować obce mikroorganizmy. Zaprezentowali swoje wyniki w czasopiśmie Frontiers in Microbiology.
Dostarczenie próbek z powrotem do laboratorium w celu przetestowania jest procesem czasochłonnym tutaj na Ziemi. Dodaj do tego trudność zwrotu próbek z Marsa, Ganimedesa lub innych światów w naszym Układzie Słonecznym, a poszukiwanie życia wygląda jak zniechęcające zadanie. Ale poszukiwanie życia gdzie indziej w naszym Układzie Słonecznym jest głównym celem dzisiejszych nauk kosmicznych. Zespół McGill chciał wykazać, że przynajmniej koncepcyjnie próbki mogą być testowane, sekwencjonowane i hodowane na miejscu w Marsie lub w innych lokalizacjach. I wygląda na to, że im się udało.
Ostatnie i obecne misje na Marsa badały przydatność Marsa na całe życie. Ale nie mają możliwości szukania życia. Ostatni raz misja Marsa, której celem było bezpośrednie poszukiwanie życia, miała miejsce w latach 70. XX wieku, kiedy misje Viking 1 i 2 NASA wylądowały na powierzchni. Nie wykryto życia, ale dekady później ludzie nadal debatują o wynikach tych misji.
Ale Mars rozgrzewa się, mówiąc w przenośni, a wyrafinowanie misji na Marsa wciąż rośnie. Mając załogowe misje na Marsa prawdopodobnie w niedalekiej przyszłości, zespół McGill z niecierpliwością oczekuje opracowania narzędzi do poszukiwania tam życia. Skupili się na miniaturowej, ekonomicznej i niskoenergetycznej technologii. Znaczna część obecnej technologii jest zbyt duża lub wymaga użycia w misjach na Marsa lub w miejscach takich jak Enceladus lub Europa, które są przyszłymi miejscami w poszukiwaniu życia.
„Do chwili obecnej instrumenty te mają wysoką masę, duże rozmiary i mają wysokie zapotrzebowanie na energię. Takie instrumenty są całkowicie nieodpowiednie dla misji w lokalizacjach takich jak Europa lub Enceladus, dla których pakiety lądowników są prawdopodobnie ściśle ograniczone. ”
Zespół naukowców z McGill, w skład którego wchodzą profesor Lyle Whyte i dr Jacqueline Goordial, opracowali coś, co nazywają „platformą wykrywania życia (LDP)”. Platforma jest modułowa, dzięki czemu różne instrumenty można wymieniać w zależności od misji wymagania lub w miarę opracowywania lepszych instrumentów. Na obecnym etapie platforma wykrywania życia może hodować mikroorganizmy z próbek gleby, oceniać aktywność drobnoustrojów oraz sekwencjonować DNA i RNA.
Dostępne są już instrumenty, które mogą robić to, co potrafi LDP, ale są nieporęczne i wymagają więcej energii do działania. Nie nadają się do misji w odległych miejscach, takich jak Enceladus lub Europa, gdzie oceany pod powierzchnią mogą kryć życie. Jak twierdzą autorzy w swoich badaniach: „Do chwili obecnej instrumenty te mają dużą masę, duże rozmiary i wysokie wymagania energetyczne. Takie instrumenty są całkowicie nieodpowiednie dla misji w lokalizacjach takich jak Europa lub Enceladus, dla których pakiety lądowników są prawdopodobnie ściśle ograniczone. ”
Kluczową częścią systemu jest zminiaturyzowany, przenośny sekwencer DNA o nazwie Oxford Nanopore MiniON. Zespół naukowców odpowiedzialny za to badanie po raz pierwszy wykazał, że MiniON może badać próbki w ekstremalnych i odległych środowiskach. Wykazali również, że w połączeniu z innymi instrumentami wykrywa aktywne życie drobnoustrojów. Badaniom udało się uzyskać ekstremalne bakterie drobnoustrojowe isolatinh, wykrywając aktywność drobnoustrojów i sekwencjonując DNA. Rzeczywiście bardzo imponujące.
To są pierwsze dni dla platformy wykrywania życia. System wymagał praktycznej obsługi podczas tych testów. Ale pokazuje dowód koncepcji, ważny etap w każdym rozwoju technologicznym. „W tym badaniu ludzie byli zobowiązani do przeprowadzenia wielu eksperymentów, podczas gdy misje wykrywania życia na innych planetach będą musiały być zrobotyzowane”, mówi dr Goordial.
„W tym badaniu wymagano od ludzi przeprowadzenia większości eksperymentów, podczas gdy misje wykrywania życia na innych planetach będą musiały być zrobotyzowane”. - Dr. J. Goordial
Obecny system jest przydatny tutaj na Ziemi. Te same rzeczy, które pozwalają mu wyszukiwać i porządkować mikroorganizmy na innych światach, czynią go odpowiednim do tego samego zadania tutaj na Ziemi. „Rodzaje analiz przeprowadzanych przez naszą platformę są zwykle przeprowadzane w laboratorium po wysłaniu próbek z powrotem z pola”, mówi dr Goordial. To sprawia, że system jest pożądany do badania epidemii na odległych obszarach lub w szybko zmieniających się warunkach, w których transport próbek do odległych laboratoriów może być problematyczny.
To bardzo ekscytujące czasy w poszukiwaniu życia w naszym Układzie Słonecznym. Jeśli lub kiedy odkryjemy życie mikrobiologiczne na Marsie, w Europie, Enceladusie lub w innym świecie, prawdopodobnie zostanie to zrobione automatycznie, przy użyciu sprzętu podobnego do LDP.
