Je na Marsu život? Pokud je tam, je to pravděpodobně mikroskopické a opravdu tvrdé; je schopen zvládnout nízké teploty, nízké tlaky a velmi málo vody. Tyto mikroby rozšiřují škálu stanovišť, která mohou podporovat život v naší Sluneční soustavě, a poskytnou vědcům nové charakteristiky, které by měli hledat při zkoumání Rudé planety.
Podle výzkumného týmu astronomů a mikrobiologů mohla na studeném Marsu a dalších chladných planetách vzkvétat třída zvláště otužilých mikrobů, které žijí v některých nejdrsnějších pozemských prostředích.
Ve dvouleté laboratorní studii vědci zjistili, že některé za studena adaptované mikroorganismy nejen přežily, ale také se množily při 30 ° Fahrenheita, těsně pod bodem mrazu vody. Mikroby také vyvinuly obranný mechanismus, který je chránil před nízkými teplotami. Vědci jsou členy jedinečné spolupráce astronomů z kosmického dalekohledu Science Institute a mikrobiologů z Centra mořských biotechnologií Institutu pro biotechnologii University of Maryland v Baltimoru, MD. Výsledky jsou uvedeny na webových stránkách International Journal of Astrobiology.
"Nízký teplotní limit pro život je obzvláště důležitý, protože jak v sluneční soustavě, tak v Galaxii Mléčná dráha jsou chladná prostředí mnohem běžnější než horká prostředí," řekl Neill Reid, astronom ve vědeckém ústavu kosmického dalekohledu a vedoucí výzkumu výzkumný tým. „Naše výsledky ukazují, že nejnižší teploty, při kterých mohou tyto organismy prospívat, spadají do teplotního rozmezí na současném Marsu a mohly by umožnit přežití a růst, zejména pod povrchem Marsu. To by mohlo rozšířit oblast obyvatelné zóny, oblast, ve které by mohl existovat život, na chladnější planety podobné Marsu. “
Většina hvězd v naší galaxii je chladnější než naše Slunce. Zóna kolem těchto hvězd, která je vhodná pro teploty podobné Zemi, by byla menší a užší než tzv. Obyvatelná zóna kolem našeho Slunce. Většina planet by tedy byla pravděpodobně chladnější než Země.
Ve své dvouleté studii vědci testovali nejchladnější teplotní limity pro dva typy jednobuněčných organismů: halofily a methanogeny. Patří do skupiny mikrobů, které se souhrnně nazývají extrémofily, které jsou pojmenovány, protože žijí v horkých pramenech, kyselých polích, slaných jezerech a polárních ledových čepicích za podmínek, které by zabíjely lidi, zvířata a rostliny. Halophiles vzkvétají ve slané vodě, jako je Velké solné jezero, a mají opravné systémy DNA, které je chrání před extrémně vysokými dávkami záření. Methanogeny jsou schopné růstu na jednoduchých sloučeninách jako je vodík a oxid uhličitý pro energii a mohou přeměnit svůj odpad na metan.
Halofily a methanogeny použité v experimentech pocházejí z antarktických jezer. V laboratoři halofily vykazovaly významný růst na 30 stupňů Fahrenheita (minus 1 stupeň Celsia). Methanogeny byly aktivní do 28 stupňů Fahrenheita (mínus 2 stupně Celsia).
"Prodloužili jsme spodní teplotní limity pro tyto druhy o několik stupňů," řekla Shiladitya DasSarma, profesorka a vedoucí týmu Centra mořských biotechnologií, University of Maryland Biotechnology Institute. "Měli jsme omezené množství času na růst organismů v kultuře, řádově měsíců." Pokud bychom mohli prodloužit dobu růstu, myslím, že bychom mohli snížit teploty, při kterých mohou přežít ještě více. Kultura solanky, ve které rostou v laboratoři, může zůstat v kapalné formě až po mínus 18 stupňů Fahrenheita (mínus 28 stupňů Celsia), takže existuje potenciál pro výrazně nižší růstové teploty. “
Vědci také byli překvapeni, když zjistili, že se halofily a methanogeny chrání před mrazivými teplotami. Některé arktické bakterie vykazují podobné chování.
"Tyto organismy jsou vysoce přizpůsobivé a při nízkých teplotách vytvářely buněčné agregáty," vysvětlil DasSarma. „Byl to pozoruhodný výsledek, který naznačuje, že buňky se mohou„ držet pohromadě “, když jsou teploty příliš nízké na růst, což poskytuje populaci způsoby přežití. Toto je první detekce tohoto jevu u antarktických druhů extremofilů při nízkých teplotách. “
Vědci vybrali tyto extremofily pro laboratorní studii, protože jsou potenciálně relevantní pro život na chladném a suchém Marsu. Halofilům se daří ve slané vodě pod Marsovým povrchem, který může zůstat kapalný při teplotách hluboko pod 32 stupňů Fahrenheita (0 stupňů Celsia). Methanogeny mohly přežít na planetě bez kyslíku, jako je Mars. Ve skutečnosti někteří vědci navrhli, že methanogeny produkují metan detekovaný v atmosféře Marsu.
"Toto zjištění ukazuje, že přísné vědecké studie o známých extremofilech na Zemi mohou poskytnout vodítko k tomu, jak může život přežít jinde ve vesmíru," řekl DasSarma.
Vědci dále plánují zmapování kompletního genetického plánu pro každý extremofil. Inventarizací všech genů budou vědci schopni určit funkce každého genu, například určit geny, které chrání organismus před chladem.
Mnoho extremofilů jsou evoluční relikvie zvané Archaea, která mohla patřit k prvním usedlým na Zemi před 3,5 miliardami let. Tito robustní extremofilové mohou přežít na mnoha místech ve vesmíru, včetně některých zhruba 200 světů kolem hvězd mimo naši sluneční soustavu, které astronomové našli za poslední desetiletí. Tyto planety jsou v širokém spektru prostředí, od takzvaných „horkých Jupiterů“, které obíhají blízko svých hvězd a kde teploty přesahují 1 800 stupňů Fahrenheita (1 000 stupňů Celsia), až po plynové obry na oběžné dráze podobné Jupiteru, kde jsou teploty kolem minus 238 stupňů Fahrenheita (minus 150 stupňů Celsia).
Objev planet s obrovskými teplotními rozdíly vedl vědce, kteří uvažují, jaká prostředí by mohla být pro život pohostinná. Klíčovým faktorem v přežití organismu je určování horních a dolních teplotních limitů, ve kterých může žít.
Přestože jsou podmínky na Marsu extrémní, planeta sdílí některé podobnosti s nejextrémnějšími studenými oblastmi Země, jako je Antarktida. Nedávná šetření antarktického prostředí, která byla považována za v podstatě neplodná, odhalila značnou mikrobiální aktivitu. „Archaea a bakterie, které se přizpůsobily těmto extrémním podmínkám, jsou jedny z nejlepších kandidátů na pozemní analogy možného mimozemského života; porozumění jejich adaptivní strategii a jejím omezením poskytne hlubší vhled do základních omezení rozsahu pohostinných prostředí, “uvedl DasSarma.
Výzkum týmu byl podporován prostřednictvím grantů z Diskrečního výzkumného fondu ředitele Space Telescope Science Institute, Národní vědecké nadace a Australské rady pro výzkum.
Space Science Telescope Science Institute provozuje NASA Asociace univerzit pro výzkum v Astronomy, Inc., Washington.
Jedno z pěti center, které tvoří Institut biotechnologie University of Maryland (UMBI), Centrum mořské biotechnologie se sídlem v Inner Harbour Baltimore, zaměstnává výzkumné pracovníky, kteří používají nástroje moderní biologie a biotechnologie ke studiu, ochraně a zlepšování mořských zdrojů a zdrojů ústí.
University of Maryland Biotechnology Institute s výzkumnými středisky v Baltimore, Rockville a College Park je nejnovější ze 13 institucí tvořících univerzitní systém v Marylandu. UMBI má 85 žebříčku žebříčku žebříčku a rozpočet na rok 2006 ve výši 60 milionů USD. Oslavy 20. roku služby této instituce v Marylandu a ve světě vedou UMBI mikrobiolog a bývalý výkonný pracovník v oblasti biotechnologií Dr. Jennie C. Hunter-Cevera. Pro více informací navštivte http://www.umbi.umd.edu.
Původní zdroj: Hubble News Release
