Aby vědci našli život na Marsu, měli by si nechat oči oloupané na těstoviny.
Podle nové studie financované NASA, zveřejněné 30. dubna v časopise Astrobiologie, mikroby, které milují horké jaro, vytvářejí skalní útvary, které vypadají jako fettuccini nebo capellini. Takové formace ve tvaru těstovin by mohly být prvním vodítkem k životu na jiných planetách, uvedl autor studie Bruce Fouke, geobiolog na Illinois University v Urbana-Champaign.
„Pokud půjdeme na jinou planetu s roverem, rádi bychom viděli živé mikroby nebo bychom rádi viděli malé zelené ženy a muže v kosmické lodi,“ řekl Fouke Live Science. "Ale realitou je, že budeme hledat život, který pravděpodobně rostl na horkém prameni, život, který byl zkamenělý."
Horké těstoviny
Aby prozkoumal, jak by tento mimozemský život mohl vypadat, začal Fouke a jeho tým v Mammoth Hot Springs v Yellowstonském národním parku. Na tomto oblíbeném turistickém místě proudí ze země horká geotermální voda bohatá na minerály. Minerály se vysrážejí z vody a vytvářejí výrazné útvary vyrobené z uhličitanu vápenatého, také známého jako travertin.
Ale tyto formace nedostanou svůj tvar ve vakuu, řekl Fouke. Jsou zčásti postaveny mikroby. V nové studii se vědci zaměřili na rychle tekoucí, zejména horkou vodu v čele minerálních pramenů. Voda se zde pohybuje v rozmezí 149 až 162 stupňů Fahrenheita (65 až 72 stupňů Celsia) a má nízké pH 6,2 až 6,8, což znamená, že je kyselejší než bazické.
Vědci pracovali pečlivě ve spojení s National Parks Service, aby se nepoškodili skalní útvary a odebírali vzorky vláknitých mikrobiálních rohoží, které se v těchto vodách daří. Rohože vypadají jako dlouhé muškátové těstoviny. Toto je adaptace, řekl Fouke. V klidných vodách se mikroorganismy usazují v slizkých nekonsolidovaných rohožích. Ale ve spěchající vodě se musí organismy držet jeden druhého, aby přežily. Každé vlákno se skládá z bilionů mikrobů, které se k sobě navzájem zavěšují kvůli drahému životu.
Vědci studovali genomy a produkci proteinů jejich vzorků mikrobů. Zjistili, že 98% mikrobů žijících v těchto horkých, rychle se pohybujících vodách patří k druhu zvanému Sulfurihydrogenibium yellowstonensenebo zkráceně „sulfuri“.
Sulfuri na okraji
Sulfuri se vyskytuje v horkých pramenech po celém světě, řekl Fouke a žije tím, že rozkládá síru a využívá výslednou energii. Druh se vyvinul před 2,5 miliardami let, když zemská atmosféra obsahovala stěží jakýkoli kyslík. Díky tomu je sulfuri pravděpodobně velmi podobný životu, který mohl existovat na starém Marsu, řekl Mayandi Sivaguru, biolog z University of Illinois v Urbana-Champaign a spoluautor studie.
Pokud by něco jako sulfuri existovalo na jiné planetě, zanechalo by to otisky prstů. V horkých pramenech je změna konstantní, řekl Sivaguru Live Science. Chlazení geotermálních vod trvale ukládá nerosty. Výzkumníci objevili Suluri, ale tuto změnu aktivně podporuje. Proteiny na povrchu mikrobů podporují růst krystalů uhličitanu vápenatého. Travertin, který se tvoří v přítomnosti sulfuri v Mammoth Hot Springs, tak roste miliardkrát rychleji než travertin v jiných prostředích, řekl Fouke.
"Je to okamžitá mikrobiální fosilní továrna," řekl.
Sulfuri přežívají tím, že rostou jen o něco rychleji než minerály, které se kolem ní ukládají, uvedli vědci. Navíc k přežití používá skálu ve tvaru těstovin. Vlákna mikrobů se připojují k hřebenům vytvořeným jejich zkamenělými krajany, což zvyšuje mikroby do velmi mělké vody, která obsahuje nízké hladiny kyslíku, které mikrobi potřebují k přežití. (Zemřou bez kyslíku, řekl Fouke, ale také zemřou, pokud jsou vystaveni hladině kyslíku ve vzduchu.)
Ačkoli jakýkoli mimozemský mikrob žijící v horkých pramenech na jiném světě by byl odlišným druhem než sulfuri, pravděpodobně by měl podobný životní styl, řekl Fouke - musel by, vzhledem k omezenému počtu způsobů, jak zajistit život práce v tak extrémním prostředí . Takže proteinové a genetické analýzy provedené týmem by poskytly měřítko pro porovnání cizinců, pokud by nějaký budoucí rover vyzvedl těstoviny vypadající skálu na daleko odletěné planetě.
"Je to první studie, která kdy provedla tento druh hloubkové analýzy životního prostředí, ložisek hornin a také omik," řekl Fouke s odkazem na proteomiku, transkrtomtomiku a genomiku, kterou vědci použili k ponoření do genetiky mikrobů , produkce bílkovin a další biologické procesy. "To znamená, že teď, když poprvé máme skálu, která je travertinem vypadajícím z fettuccini, pokud je tato skála shromažďována a analyzována na Marsu, máme celou řadu těchto mimořádně špičkových analýz pro mikroby."
Více informací o výzkumu je k dispozici v digitální knize „Umění Yellowstone Science - Mammoth Hot Springs jako okno na vesmíru“ od Fouke a kolegů.
