Od pokoleń wielu marzyło o dniu, w którym można postawić stopę na Marsie - aka. Planeta „Ziemski bliźniak”. W ciągu ostatnich kilku lat wiele orbit, lądowników i łazików ujawniło ślady wody w przeszłości na Marsie, nie wspominając już o możliwości, że woda nadal istnieje pod ziemią. Odkrycia te podsyciły chęć wysłania załogi na Marsa, nie wspominając już o propozycjach założenia tam kolonii.
Jednak ten entuzjazm może wydawać się nieco mylący, gdy weźmie się pod uwagę wszystkie wyzwania, jakie stawia marsjańskie środowisko. Poza tym, że jest bardzo zimno i podlega silnemu promieniowaniu, dzisiejsza powierzchnia Marsa jest również wyjątkowo sucha. Według nowych badań prowadzonych przez naukowców z Ames Research Center NASA, gleba marsjańska jest około 1000 razy bardziej sucha niż niektóre z najbardziej suchych regionów na Ziemi.
Badanie zatytułowane „Ograniczenia aktywności metabolicznej mikroorganizmów w glebach powierzchniowych Atacama wywnioskowane na podstawie opornych biomarkerów: implikacje dla siedliska marsjańskiego i wykrywania biomarkerów”, ostatnio pojawił się w czasopiśmie Astrobiologia. Badanie było prowadzone przez członków NASA Ames Research Center i obejmowało naukowców z Georgia Institute of Technology, Carl Sagan Center w SETI Institute, Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), NASA Goddard Space Flight Center i Massachusetts Instytut Technologii.
Na potrzeby badań zespół badawczy starał się ustalić, czy mikroorganizmy mogą przetrwać w warunkach panujących na Marsie. Aby odpowiedzieć na to pytanie, zespół udał się na pustynię Atacama w Chile, pas ziemi o długości 1000 km (620 mil) na zachodnim wybrzeżu Ameryki Południowej. Ze średnią opadów od 1 do 3 mm rocznie (0,04 do 0,12 cala) pustynia Atacama jest znana jako najbardziej suche, niepolarne miejsce na świecie.
Jednak pustynia Atacama nie jest jednolicie sucha i doświadcza różnych poziomów opadów w zależności od szerokości geograficznej. Od końca południowego do północnego roczne opady zmieniają się z kilku milimetrów deszczu rocznie do zaledwie kilku milimetrów deszczu na dekadę. To środowisko daje możliwość poszukiwania życia przy malejącym poziomie opadów, umożliwiając naukowcom nałożenie ograniczeń na przeżywalność mikroorganizmów.
To na północnym krańcu pustyni (w tak zwanym regionie Antofagasta) warunki stają się najbardziej podobne do Marsa. Tutaj średnie roczne opady wynoszą zaledwie 1 mm rocznie, co sprawia, że jest popularnym miejscem dla naukowców, którzy chcą symulować środowisko marsjańskie. Oprócz sprawdzenia, czy drobnoustroje mogą przetrwać w tych suchych warunkach, zespół starał się również ustalić, czy są zdolne do wzrostu i rozmnażania.
Jak wyjaśniła Mary Beth Wilhelm - astrobiolog z Georgia Institute of Technology, Ames Research Center NASA i główny autor nowego badania - w najnowszym komunikacie prasowym NASA:
„Na Ziemi wszędzie znajdujemy ślady życia mikrobiologicznego. Jednak w ekstremalnych środowiskach ważne jest, aby wiedzieć, czy drobnoustrój jest uśpiony i ledwo przeżywa, czy naprawdę żyje i ma się dobrze… Ucząc się, czy i jak drobnoustroje pozostają przy życiu w wyjątkowo suchych regionach Ziemi, mamy nadzieję lepiej zrozumieć, czy Mars kiedyś miał mikrobiologiczne życie i czy mogło przetrwać do dziś. ”
Po zebraniu próbek gleby z całej pustyni Atacama i przyniesieniu ich z powrotem do laboratorium w Ames, zespół badawczy rozpoczął testy, aby sprawdzić, czy próbki mikroorganizmów nie wykazują oznak stresu. Jest to kluczowy sposób, w jaki można wykazać, że życie rośnie, ponieważ organizmy w stanie uśpienia (tj. Które po prostu przeżywają) nie wykazują oznak stresu.
W szczególności szukali zmian w strukturze lipidowej błon zewnętrznych komórek, które zwykle stają się sztywniejsze w odpowiedzi na stres. Odkryli, że w mniej suchych częściach Pustyni Atacama ten znacznik stresu był obecny; ale o dziwo, tych samych markerów brakowało w najbardziej suchych regionach pustyni, gdzie mikroby byłyby bardziej zestresowane.
Na podstawie tych i innych wyników zespół stwierdził, że istnieje linia przejściowa dla mikroorganizmów w środowiskach takich jak Pustynia Atacama. Po jednej stronie tej linii wystarczy niewielka ilość wody, aby organizmy mogły nadal rosnąć. Z drugiej strony środowisko jest tak suche, że organizmy mogą przetrwać, ale nie będą rosły i rozmnażały się.
Zespół był również w stanie znaleźć dowody na istnienie mikrobów, które były martwe w próbkach gleby w Atacamie przez co najmniej 10 000 lat. Byli w stanie to ustalić, badając aminokwasy drobnoustrojów, które są budulcami białek, i badając tempo, w jakim zmieniała się ich struktura. To odkrycie było dość zaskakujące, ponieważ niezwykle rzadko zdarza się, by resztki starożytnego życia znajdowały się na powierzchni Ziemi.
Biorąc pod uwagę, że Mars jest 1000 razy bardziej suchy niż nawet najsuchsze części Atacamy, wyniki te nie były zachęcającą wiadomością dla tych, którzy mają nadzieję, że życie mikrobiologiczne nadal tam będzie. Jednak fakt, że pozostałości z poprzedniego życia drobnoustrojów znaleziono w najsuchszych obszarach pustyni Chile - które istniałyby, gdy warunki były wilgotniejsze i były dobrze zachowane - jest bardzo dobrą wiadomością, jeśli chodzi o poszukiwanie przeszłego życia na Marsie .
Zasadniczo, gdyby mikrobiologiczne życie istniało na Marsie, gdy było cieplejsze, wilgotniejsze środowisko, ślady tego starożytnego życia mogłyby nadal istnieć. Jak wyjaśnił Wilhelm:
„Zanim pojedziemy na Marsa, możemy wykorzystać Atacamę jak naturalne laboratorium i na podstawie naszych wyników dostosować nasze oczekiwania do tego, co możemy znaleźć, kiedy tam dotrzemy. Znajomość dzisiejszej powierzchni Marsa może być zbyt sucha, aby życie mogła się rozwijać, ale to, że ślady drobnoustrojów mogą trwać tysiące lat, pomaga nam projektować lepsze instrumenty, aby nie tylko szukać życia na powierzchni planety, ale także próbować odblokować sekrety odległej przeszłości. ”
W przyszłości misje takie jak NASA Mars 2020 łazik będzie szukał próbek ziemi marsjańskiej. Jeśli zaproponowana przez NASA „Podróż na Marsa” odbędzie się zgodnie z planem do lat 30. XX wieku, próbki te można następnie zwrócić na Ziemię w celu analizy. Przy odrobinie szczęścia próbki gleby ujawnią dowody przeszłego życia i udowodnią, że Mars kiedyś był planetą nadającą się do zamieszkania!
