Existuje život na Marse? Ak je tam, je to pravdepodobne mikroskopické a naozaj ťažké; je schopný zvládnuť nízke teploty, nízke tlaky a veľmi málo vody. Tieto mikróby rozširujú škálu biotopov, ktoré môžu podporovať život v našej slnečnej sústave, a poskytnú vedcom nové charakteristiky, ktoré by mali hľadať pri skúmaní Červenej planéty.
Podľa výskumného tímu astronómov a mikrobiológov môže na studenom Marse a ďalších chladných planétach prekvitať trieda obzvlášť odolných mikróbov, ktoré žijú v niektorých z najdrsnejších zemských prostrediach.
V dvojročnej laboratórnej štúdii vedci zistili, že niektoré za studena adaptované mikroorganizmy nielen prežili, ale množili sa pri 30 ° Fahrenheita, tesne pod bodom mrazu vody. Mikróby tiež vyvinuli obranný mechanizmus, ktorý ich chránil pred nízkymi teplotami. Vedci sú členmi jedinečnej spolupráce astronómov z inštitútu Space Telescope Science Institute a mikrobiológov z Centra morských biotechnológií Institute of Marine Biotechnology z University of Maryland v Baltimore, MD. Výsledky sú uvedené na webovej stránke Medzinárodného časopisu o astrobiológii.
„Nízky teplotný limit pre život je obzvlášť dôležitý, pretože v slnečnej sústave aj v galaxii Mliečna dráha sú chladné prostredia omnoho bežnejšie ako horúce prostredie,“ uviedol Neill Reid, astronóm vo vedeckom inštitúte Space Telescope Science Institute a vedúci oddelenia výskumný tím. „Naše výsledky ukazujú, že najnižšie teploty, pri ktorých môžu tieto organizmy prosperovať, spadajú do teplotného rozsahu, ktorý sa vyskytuje na súčasnom Marse, a mohli by umožniť prežitie a rast, najmä pod povrchom Marsu. To by mohlo rozšíriť oblasť obývateľnej zóny, oblasť, v ktorej by mohol existovať život, na chladnejšie planéty podobné Marsu. “
Väčšina hviezd v našej galaxii je chladnejších ako naše Slnko. Zóna okolo týchto hviezd, ktorá je vhodná pre teploty podobné Zemi, by bola menšia a užšia ako tzv. Obývateľná zóna okolo nášho Slnka. Preto by väčšina planét bola pravdepodobne chladnejšia ako Zem.
Vedci vo svojej dvojročnej štúdii testovali najchladnejšie teplotné limity pre dva typy jednobunkových organizmov: halofily a metanogény. Patria medzi skupinu mikróbov, ktoré sa spoločne nazývajú extrémofily, ktoré sú pomenované, pretože žijú v horúcich prameňoch, kyslých poliach, slaných jazerách a polárnych ľadových čapiciach za podmienok, ktoré by usmrtili ľudí, zvieratá a rastliny. Halophiles prekvitajú v slanej vode, ako je napríklad Veľké soľné jazero, a majú systémy na opravu DNA, ktoré ich chránia pred extrémne vysokými dávkami žiarenia. Metanogény sú schopné rásť na jednoduchých zlúčeninách, ako je napríklad vodík a oxid uhličitý, a môžu premieňať odpad na metán.
Halofily a metanogény použité v experimentoch sú z antarktických jazier. V laboratóriu halofily vykazovali významný rast na 30 stupňov Fahrenheita (mínus 1 stupeň Celzia). Metanogény boli aktívne pri 28 stupňov Celzia (mínus 2 stupne Celzia).
"Dolné teplotné limity pre tieto druhy sme rozšírili o niekoľko stupňov," uviedla Shiladitya DasSarma, profesorka a vedúca tímu Centra morských biotechnológií, Biotechnologický ústav Marylandskej univerzity. „Mali sme obmedzené množstvo času na pestovanie organizmov v kultúre, rádovo mesiacov. Ak by sme mohli predĺžiť čas rastu, myslím si, že by sme mohli znížiť teploty, pri ktorých môžu prežiť ešte viac. Kultúra soľanky, v ktorej rastú v laboratóriu, môže zostať v kvapalnej forme až po -18 stupňov Celzia (mínus 28 stupňov Celzia), takže existuje potenciál pre výrazne nižšie teploty rastu. “
Vedci tiež boli prekvapení, keď zistili, že halofily a metanogény sa chránili pred mrazivými teplotami. Niektoré arktické baktérie vykazujú podobné správanie.
"Tieto organizmy sú vysoko adaptabilné a pri nízkych teplotách vytvorili bunkové agregáty," vysvetlil DasSarma. „Bol to pozoruhodný výsledok, ktorý naznačuje, že bunky sa môžu„ zlepiť “, keď sú teploty príliš nízke na rast, čo poskytuje populáciu spôsoby prežitia. Toto je prvá detekcia tohto fenoménu u antarktických druhov extrémofilov pri nízkych teplotách. “
Vedci vybrali tieto extrémofily na laboratórne štúdie, pretože sú potenciálne relevantné pre život na chladnom a suchom Marse. Halofilom sa darilo v slanej vode pod Marsovým povrchom, ktorý môže zostať tekutý pri teplotách výrazne pod 32 stupňov Celzia (0 stupňov Celzia). Metanogény mohli prežiť na planéte bez kyslíka, napríklad na Marse. Niektorí vedci v skutočnosti navrhli, že metanogény produkujú metán zistený v atmosfére Marsu.
"Toto zistenie dokazuje, že prísne vedecké štúdie o známych extrémofiloch na Zemi môžu poskytnúť vodítko k tomu, ako môže život prežiť inde vo vesmíre," uviedol DasSarma.
Vedci ďalej plánujú zmapovanie kompletného genetického plánu pre každý extrémofil. Inventarizáciou všetkých génov budú vedci schopní určiť funkcie každého génu, napríklad určiť gény, ktoré chránia organizmus pred chladom.
Mnoho extrémofilov sú evolučné pozostatky zvané Archaea, ktoré patrili k prvým usídlencom na Zemi pred 3,5 miliardami rokov. Tieto robustné extrémofily môžu byť schopné prežiť na mnohých miestach vo vesmíre, vrátane niektorých z približne 200 svetov okolo hviezd mimo našej slnečnej sústavy, ktoré astronómovia našli za posledné desaťročie. Tieto planéty sú v širokom spektre prostredí, od takzvaných „horúcich Jupiterov“, ktoré obiehajú v blízkosti svojich hviezd a kde teploty presahujú 1 800 stupňov Fahrenheita (1 000 stupňov Celzia), až po plynové giganty na dráhach podobných Jupiteru, kde sú teploty okolo mínus 238 stupňov Fahrenheita (mínus 150 stupňov Celzia).
Objav planét s obrovskými teplotnými rozdielmi vedcov zaujímalo, aké prostredie môže byť pre život pohostinné. Kľúčovým faktorom prežitia organizmu je určovanie horných a dolných teplotných limitov, pri ktorých môže žiť.
Aj keď sú podmienky na Marse extrémne, planéta zdieľa určité podobnosti s najextrémnejšími zónami zeme, ako je Antarktída. Nedávne výskumy antarktického prostredia, ktoré sa považujú za v podstate neplodné, odhalili značnú mikrobiálnu aktivitu. „Archaea a baktérie, ktoré sa prispôsobili týmto extrémnym podmienkam, sú jedným z najlepších kandidátov na pozemské analógy potenciálneho mimozemského života; Pochopenie ich adaptívnej stratégie a jej obmedzení poskytne hlbší pohľad na základné obmedzenia rozsahu pohostinných prostredí, “uviedol DasSarma.
Výskum tímu bol podporený prostredníctvom grantov Diskrečného výskumného fondu riaditeľa Ústavu vesmírneho teleskopu, Národnej vedeckej nadácie a Austrálskej rady pre výskum.
Vesmírny teleskopický vedecký inštitút prevádzkuje NASA Asociácia univerzít pre výskum v Astronomy, Inc., Washington.
Jedno z piatich centier tvoriacich Biotechnologický inštitút University of Maryland (UMBI), Centrum morských biotechnológií, ktoré sa nachádza v Inner Harbor v Baltimore, zamestnáva výskumných pracovníkov, ktorí používajú nástroje modernej biológie a biotechnológie na štúdium, ochranu a zvyšovanie morských zdrojov a zdrojov v ústí riek.
Biotechnologický ústav University of Maryland s výskumnými centrami v Baltimore, Rockville a College Park je najnovší z 13 inštitúcií tvoriacich univerzitný systém v Marylande. UMBI má 85 rebríčkov rebríčka rebríčkov a rozpočet na rok 2006 vo výške 60 miliónov dolárov. Oslavy 20. výročia pôsobenia inštitúcie v Marylande a vo svete vedú UMBI mikrobiológ a bývalý výkonný pracovník v oblasti biotechnológií Dr. Jennie C. Hunter-Cevera. Viac informácií nájdete na stránke http://www.umbi.umd.edu.
Pôvodný zdroj: Hubble News Release
