Marte nu este tocmai un loc prietenos pentru viață așa cum îl știm noi. În timp ce temperaturile de la ecuator pot ajunge la o temperatură de 35 ° C (95 ° F) vara la amiază, temperatura medie pe suprafață este de -63 ° C (-82 ° F) și poate atinge cât mai jos. -143 ° C (-226 ° F) în timpul iernii în regiunile polare. Presiunea atmosferică este aproximativ o jumătate din procentul din pământ, iar suprafața este expusă la o cantitate considerabilă de radiații.
Până acum, nimeni nu era sigur dacă microorganismele ar putea supraviețui în acest mediu extrem. Dar, datorită unui nou studiu realizat de o echipă de cercetători de la Universitatea de Stat din Lomonosov din Moscova (LMSU), este posibil să putem acum să punem restricții la ce tipuri de condiții pot suporta microorganismele. Prin urmare, acest studiu ar putea avea implicații semnificative în vânătoarea vieții în altă parte a sistemului solar, și poate chiar dincolo!
Studiul, intitulat „Comunități microbiene afectate de gama de 100 kGy din cadrul permafrostului antic arctic în condiții simțiene marțiene”, a apărut recent în revista științifică Extremofile. Echipa de cercetare, condusă de Vladimir S. Cheptsov de la LMSU, a inclus membri ai Academiei Ruse de Științe, Universității Politehnice de Stat din Sankt Petersburg, Institutului Kurchatov și Universității Federale Ural.
De dragul studiului lor, echipa de cercetare a emis ipoteza că condițiile de temperatură și presiune nu ar fi factorii atenuatori, ci mai degrabă radiațiile. Ca atare, aceștia au efectuat teste în care comunitățile microbiene conținute în regulitul marțian simulat au fost apoi iradiate. Regulitul simulat consta din roci sedimentare care conțineau permafrost, care erau apoi supuse la temperaturi scăzute și condiții de presiune scăzută.
Așa cum a explicat Vladimir S. Cheptsov, student post-universitar la Departamentul de Biologie a Solului Lomonosov și coautor pe hârtie, într-un comunicat de presă al LMSU:
„Am studiat impactul comun al mai multor factori fizici (radiații gamma, presiune joasă, temperatură scăzută) asupra comunităților microbiene din permafrostul arctic antic. De asemenea, am studiat un obiect unic realizat din natură - permafrostul antic care nu s-a topit de aproximativ 2 milioane de ani. Pe scurt, am efectuat un experiment de simulare care a acoperit condițiile de crio-conservare în regulit marțian. De asemenea, este important să studiem efectul dozelor mari (100 kGy) de radiație gamma asupra vitalității procariotelor, în timp ce în studiile anterioare nu s-au găsit procariote vii după doze mai mari de 80 kGy. "
Pentru a simula condițiile marțiene, echipa a folosit o cameră climatică originală constantă, care a menținut temperatura scăzută și presiunea atmosferică. Apoi au expus microorganismele la diferite niveluri de radiații gamma. Ceea ce au descoperit a fost că comunitățile microbiene au arătat o rezistență ridicată la condițiile de temperatură și presiune din mediul marțian simulat.
Cu toate acestea, după ce au început să iradieze microbii, au observat mai multe diferențe între proba iradiată și proba de control. În timp ce numărul total de celule procariote și numărul de celule bacteriene active metabolice au rămas în concordanță cu nivelurile de control, numărul de bacterii iradiate a scăzut cu două ordine de mărime, în timp ce numărul de celule active din punct de vedere metabolic a scăzut de asemenea de trei ori.
Echipa a observat, de asemenea, că, în cadrul eșantionului expus de permafrost, exista o biodiversitate ridicată de bacterii, iar această bacterie a suferit o modificare structurală semnificativă după ce a fost iradiată. De exemplu, populații de actinobacterii ca Arthrobacter- un gen comun întâlnit în sol - nu au fost prezente în eșantioanele de control, dar au devenit predominante în comunitățile bacteriene expuse.
Pe scurt, aceste rezultate au indicat că microorganismele de pe Marte sunt mai supraviețuitoare decât se credea anterior. Pe lângă faptul că pot supraviețui temperaturilor reci și presiunii atmosferice scăzute, sunt de asemenea capabili să supraviețuiască tipurilor de condiții de radiație des întâlnite la suprafață. După cum a explicat Cheptsov:
„Rezultatele studiului indică posibilitatea unei crio-conservări prelungite a microorganismelor viabile în regulitul marțian. Intensitatea radiațiilor ionizante de pe suprafața planetei Marte este de 0,05-0,076 Gy / an și scade cu adâncimea. Ținând cont de intensitatea radiațiilor din regulitul de pe Marte, datele obținute fac posibilă presupunerea că ecosistemele ipotetice Marte ar putea fi conservate în stare anabiotică în stratul de suprafață al regulitului (protejat de razele UV) timp de cel puțin 1,3 milioane de ani, la o adâncime de doi metri pentru nu mai puțin de 3,3 milioane de ani și la o adâncime de cinci metri pentru cel puțin 20 de milioane de ani. Datele obținute pot fi, de asemenea, aplicate pentru a evalua posibilitatea de a detecta microorganisme viabile pe alte obiecte ale sistemului solar și în corpuri mici în spațiul exterior. "
Acest studiu a fost semnificativ din mai multe motive. Pe de o parte, autorii au reușit să demonstreze pentru prima dată că bacteriile procariote pot supraviețui radiațiilor depășesc 80 kGy - ceva ce se credea anterior imposibil. De asemenea, ei au demonstrat că, în ciuda condițiilor sale dure, microorganismele ar putea fi încă vii pe Marte astăzi, păstrate în permafrost și sol.
Studiul demonstrează, de asemenea, importanța luării în considerare atât a factorilor extratereștri cât și a celor cosmici atunci când se analizează unde și în ce condiții organismele vii pot supraviețui. Nu în ultimul rând, dar nu în ultimul rând, acest studiu a făcut ceva ce niciun studiu anterior nu are, care este definirea limitelor rezistenței la radiații pentru microorganisme de pe Marte - în special în regițit și la diferite adâncimi.
Aceste informații vor fi de neprețuit pentru viitoarele misiuni pe Marte și în alte locații din Sistemul Solar și poate chiar cu studiul exoplanetelor. Cunoașterea tipului de condiții în care viața va prospera ne va ajuta să stabilim unde să căutăm semne ale acesteia. Și atunci când pregătește misiuni în alte cuvinte, va anunța și oamenii de știință ce locații trebuie evitate, astfel încât contaminarea ecosistemelor indigene să poată fi prevenită.
