Obrazový kredit: NASA / JPL
Počas utorkového briefingu misie NASA o postupe s roverom v Meridiani Planum, hlavný vyšetrovateľ Mars Exploration Rover (MER), Steve Squyres predstavil nielen prekvapujúci nový dôkaz o vode, ale ďalší nový kúsok pre väčšie astrobiologické puzzle: vodu a síru. "S týmto množstvom síranu [až štyridsať percent sírnych solí na niektorých miestach v blízkosti miesta vykládky príležitosti] musíte mať zapojenú vodu."
Podľa vedcov misií je však voda iba prvou skladačkou každej budúcej biologickej snímky pre červenú planétu. Tento sentiment bol podčiarknutý tým, že zvážil len niekoľko kúskov skladieb, ktoré stále chýbajú. Čas je napríklad jedným z prvkov, ktorý treba ešte vziať do úvahy. „Vieme, že na Marse existujú dôležité hlavné a menšie biogénne prvky,“ napísal Rocco Mancinelli, vedec inštitútu SETI. „Primárny faktor pri určovaní toho, či by sa na Marse mohol objaviť život, spočíva v určovaní toho, či na jeho povrchu existuje dostatočná tekutá voda. čas. História vody leží v mineralogii hornín. “
Habitability and Energy
Ale teraz, keď niektoré miestne časti Marsu vykazujú mineralogický prísľub, že práve takáto voda je aspoň dočasne „nasiaknutá“ do ich geologického záznamu, aké ďalšie kľúčové zložky by mohli byť potrebné ďalej, najmä na podporu presvedčivého prípadu starodávateľnosti? Ťažká otázka si vyžaduje porovnanie s tým, čo mikrobiológovia vedia o živote na Zemi, takže človek musí začať jednoduchším experimentom: Ako by dnes na Marse mohol prežiť vytrvalý zemský mikrób?
Podľa väčšiny mikrobiológov to nie je obzvlášť dobre. Zložené problémy nízkych teplôt, nízkych tlakov a nedostatočnej energie sú na dnešnom Marse mnohonásobné, aj keď „dnešná“ zahŕňa meteorologické dejiny Marsu posledných desiatky miliónov rokov.
V porovnaní s priemernou teplotou Zeme 15 ° C má Mars globálne priemernú teplotu -53 ° C. Zatiaľ čo prechodné teploty príležitostne stúpajú nad bodom mrazu vody v rovníkových oblastiach okolo oboch miest na pristátie, väčšina biologických scenárov potrebuje pomocnú dávku základného tepla. Obytný prípad pre červenú planétu zvyčajne predstavuje stratený Mars - taký, ktorý bol vlhší a teplejší, ako by sa mohlo zdať nepriateľské voči najťažším formám života, aké sú dnes známe.
Nová generácia lepších mikróbov, Desulfotomaculum
Ale akonáhle sa zistí zdroj vody, možno najväčším bezprostredným problémom na Marse je veľmi tenká a nepriepustná atmosféra, ktorá predstavuje iba jedno percento tlaku na hladinu Zeme. Ak by bol mikrób na Marse vystavený na povrchu, rýchlo by sa vysušil a zamrzol. To znamená, že pokiaľ by nemohlo stiahnuť nejaký druh hibernácie, keď sa prostredie zmení na svoju priaznivú biológiu. Sľubný mikrobiálny kandidát musí vyvinúť nejaké prostriedky na sporuláciu, pretože by sa ukázalo ako veľké plus pre dlhodobý spánok, keď sa marťanské počasie stalo nehostinným.
Vedci, ktorých zaujali starodávne - a doteraz miestne - dôkazy o vode odkryté v blízkosti lokality Príležitosť, položili špekulatívnu otázku: ponúkli by baktérie redukujúce spóry, nové sírany, nový modelový organizmus pre ďalšiu generáciu lovcov mikróbov na Marse?
Podľa jedného člena veteránskeho tímu Viking a MER, Bentona Clarka, bol jedným takým kandidátom vedúci uchádzač o zvetrávanie drsných marťanských podmienok, ktoré by inak mohli smrteľne stresovať mikróby. Clark z Lockheed Martin v Denveri povedal: „Vždy som mal obľúbený organizmus, Desulfotomaculum, čo je organizmus, ktorý môže žiť zo síranu, ako to nájdeme v týchto skalách.“
Od roku 1965, kedy bol pôvodca spór prvýkrát objavený a klasifikovaný, ponúka jeho biológia niektoré z najlepších extrémov pre prežitie mikróbov. Život bez slnečného žiarenia pri vytváraní spór pri chladnom alebo suchom počasí by z tohto odolného organizmu mohol urobiť model, ktorý by sa mal brať do úvahy medzi budúcimi vedcami v oblasti planét.
Primitívna nezávislosť od slnečnej energie
Názov Desulfotomaculum voľne znamená „klobása“, ktorá redukuje zlúčeniny síry. Je to tyčovitý organizmus; latinčina, -tomaculum, znamená 'klobása'. Desulfotomaculum je anaerobe, čo znamená, že nevyžaduje kyslík. Terestriálne sa vyskytuje v pôde, vode a geotermálnych oblastiach av črevách hmyzu a živočíšnych rias. Jeho životný cyklus závisí od redukcie zlúčenín síry, ako je síran horečnatý (alebo soli epsom), na sírovodík.
Mikróby metabolizujúce síru využívajú veľmi primitívnu formu výroby energie: ich chemické pôsobenie je rovnako dôležité ako ich bezprostredné prostredie. Z toho, čo vieme o podmienkach na začiatku Zeme, to bolo pravdepodobne horúce a bolo tam veľa ultrafialového žiarenia (UV). Bola to redukčná atmosféra, takže veci ako je sírovodík ako anorganický zdroj energie sú pravdepodobne to, čo bolo k dispozícii na použitie. Na Zemi niektoré druhy Desulfotomaculum rastú optimálne pri 30 - 37 ° C, ale môžu rásť pri iných teplotách v závislosti od toho, ktorý z takmer 20 druhov Desulfotomacula sa pestuje.
Na chladnej suchej planéte, ktorá sa nachádza ďaleko od Slnka, by čokoľvek, čo sa úspešne metabolizuje, mohlo ťažiť z niektorých nových ciest, ako je fotosyntéza, na výrobu energie. Prekvapivo, zatiaľ čo určité druhy nebezpečenstva žiarenia na Marse môžu byť zradné, nedostatok UV slnečného žiarenia samotného je bezprostredným problémom. Aký druh a intenzita slnečného žiarenia by mohla byť najužitočnejšia pre spoločný život na Zemi bohatý na zelené alebo chlorofyly? Alebo keď by sa mikróbom darilo iba s užitočným tieňom z pokrytia pôdy alebo tmavým skalnatým previsom. Marťanskou normou môže byť konanie bez priameho slnečného žiarenia.
„[Desulfotomaculum] potrebuje na to nejaký vodík, ale [síra] je jeho zdrojom energie. Môže fungovať nezávisle od slnka, “povedal Clark. "Dôvod, prečo sa mi tento organizmus páči, je ten, že môže tiež vytvárať výtrusy, takže môže v tomto dočasnom období na Marse hibernálovať medzi teplejšími kúzlami a rozdielmi v [slnečnej] šikmosti, o ktorých vieme."
„Takže okrem fyzických dôkazov o fosíliách,“ povedal Clark, „môžete mať aj chemické dôkazy. Ukazuje sa, že síra je jedným z tých indikátorov, ktoré sa pri izotopovej frakcionácii veľmi dobre osvedčili. Keď živé organizmy spracúvajú síru, majú tendenciu frakcionovať izotopy odlišne od geologických alebo mineralogických spôsobov ... Takže existujú organizmy a izotopové spôsoby, ako ju hľadať. Ak chcete vykonať izotopovú analýzu, pravdepodobne budete mať vzorky späť na Zemi. “
Zachovanie života
Geológ MIT, John Grotzinger, sa pustil do náročnej otázky, ako by mohol budúci plánovač misií sformulovať celkovú biologickú stratégiu. Môže budúca misia Marsu po úspešnom pristátí blízko tohto druhu výklenku v mieste príležitosti hľadať dôkaz fosílneho života? „Odpoveď na túto otázku je veľmi jednoduchá. Na Zemi, čo je jediný zážitok, ktorý máme, je nájdenie fosílií zachovaných v antických skalách veľmi zriedkavé. Musíte urobiť všetko pre to, aby ste optimalizovali situáciu na ich zachovanie. “
Andrew Knoll, Harvardský paleontológ a člen vedeckého tímu MER od začiatku misie Príležitosť povedal časopisu Astrobiology Magazine, že „Skutočnou otázkou, ktorú si treba pamätať, keď uvažujeme o Meridiani, je: Čo, ak vôbec nejaké, podpisy táto biológia sa skutočne zachová v diageneticky stabilných horninách? ..Ak je voda prítomná na povrchu Marsu 100 rokov každých 10 miliónov rokov, nie je to pre biológiu príliš zaujímavé. Ak je prítomný 10 miliónov rokov, je to veľmi zaujímavé. “
"Najprv si robíš starosti so zachovaním," zdôraznil Grotzinger. „Zacieľujete svoju stratégiu na optimalizáciu ochrany. Ak tam niečo bolo, tieto podmienky môžu byť ideálne pre časové kapsuly ... ale je to niečo náročné. ... Chceme naliehať na opatrnosť pri interpretácii týchto výsledkov v tomto bode. “
"Zostaňte naladení," uzavrel Squyres.
Pôvodný zdroj: NASA / Astrobiology Magazine
