Credit imagine: NASA / JPL
În cadrul misiunii NASA, de marți, cu privire la progresele realizate cu rover-ul de la Meridiani Planum, investigatorul principal al Mars Exploration Rover (MER), Steve Squyres a prezentat nu doar o nouă dovadă de apă, ci o altă piesă nouă pentru puzzle-ul astrobiologic mai mare: apa și sulful. „Cu această cantitate de sulfat [până la patruzeci la sută de săruri de sulf în unele locuri din apropierea locului de aterizare a oportunității], trebuie să aveți apă implicată.”
Dar apa este doar prima piesă de puzzle din orice imagine biologică viitoare pentru planeta roșie, potrivit oamenilor de știință ai misiunii. Acest sentiment a fost subliniat, luând în considerare doar câteva dintre piesele de puzzle care încă mai lipseau. Timpul, de exemplu, este încă un element care trebuie luat în considerare. „Știm că elementele biogenice esențiale majore și minore există pe Marte”, a scris Rocco Mancinelli, un om de știință al Institutului SETI, „Factorul principal în determinarea dacă viața ar fi putut apărea pe Marte constă în a determina dacă apa lichidă a existat pe suprafața sa suficient timp. Istoria apei se află în mineralogia rocilor. ”
Habitabilitate și energie
Dar acum, când unele porțiuni locale de pe Marte prezintă o promisiune mineralogică de doar o astfel de apă, cel puțin temporar „îmbibată” în registrul lor geologic, ce alte ingrediente cheie ar putea fi necesare în continuare, în special pentru a fi susținut un caz convingător pentru locuința antică? Întrebarea grea cerne o comparație cu ceea ce știu microbiologii despre viața de pe Pământ, așa că trebuie să înceapă cu un experiment mai simplu: Cum ar supraviețui un microb greu de pe Pământ astăzi pe Marte?
Nu este deosebit de bine, în conformitate cu majoritatea microbiologilor. Problemele compuse de temperaturi scăzute, presiuni scăzute și energie redusă sunt multiple în Marte de astăzi, chiar și atunci când „astăzi” este considerat a include ultimele zeci de milioane de ani din istoria meteorologică a Marte.
Față de temperatura medie a Pământului de 15 C (59 F), Marte are, la nivel global, o temperatură medie de -53 C (-63,4 F). În timp ce temperaturile tranzitorii se ridică ocazional deasupra punctului de îngheț al apei în regiunile ecuatoriale din jurul ambelor site-uri de debarcare, majoritatea scenariilor biologice au nevoie de un impuls de căldură de bază. Un caz locuibil pentru planeta roșie prezintă, de obicei, un Marte pierdut de mult - unul mai umed și mai cald decât ceea ce ar putea părea ostil chiar și celor mai grele forme de viață cunoscute astăzi.
Următoarea generație de microbi mai buni, Desulfotomaculum
Dar, odată identificată o sursă de apă, probabil că cea mai mare problemă imediată pe Marte este atmosfera foarte subțire și de neatins, care este doar un procent din presiunea la nivelul Mării. Dacă este expus la suprafață, un microb de pe Marte astăzi s-ar deseca și îngheța rapid. Adică, cu excepția cazului în care ar putea scoate un fel de hibernare odată ce mediul s-a transformat extrem în biologia sa favorizată. Un candidat microbian promițător trebuie să evolueze prin intermediul unor mijloace de sporulare, deoarece s-ar dovedi un mare avantaj pentru a hiberna pe perioade lungi, ori de câte ori vremea marțiană s-a transformat inospital.
Oamenii de știință intrigați de vechile - și până acum, dovezi locale de apă, descoperite în apropierea sitului Oportunității, au pus întrebarea speculativă: ar oferi bacteriile care formează sporii, care reduc sulfatul, ar oferi un nou model de organism pentru următoarea generație de vânători de microbi ai lui Marte?
Potrivit unui veteran membru al echipei de științe Viking și MER, Benton Clark, un astfel de candidat a fost un concurenț principal pentru intemperiile condițiilor dure marțiene care altfel ar putea stresa fatal un microb. Clark, din Lockheed Martin din Denver, a spus: „Am avut întotdeauna un organism preferat, Desulfotomaculum, care este un organism care poate trăi din sulfat, așa cum găsim în aceste roci.”
Începând cu 1965, când a fost descoperită și clasificată prima sporă, biologia sa a oferit unele dintre cele mai bune extreme pentru supraviețuirea microbiană. A trăi fără lumina soarelui în timp ce formează spori când vremea devine rece sau uscată ar putea face din acest organism rezistent un model de luat în considerare în rândul viitorilor oameni de știință planetari.
Independența primitivă a energiei solare
Ușor, denumirea Desulfotomaculum înseamnă „cârnați” care reduce compușii cu sulf. Este un organism în formă de tijă; latina, -tomaculum, înseamnă „cârnați”. Desulfotomaculul este un anaerob, ceea ce înseamnă că nu necesită oxigen. Terestru, se găsește în sol, apă și regiuni geotermale, precum și în intestinele insectelor și rumenilor de animale. Ciclul său de viață depinde de reducerea compușilor de sulf precum sulfatul de magneziu (sau sărurile de epsom) la hidrogen sulfurat.
Microbii metabolizatori de sul folosesc o formă foarte primitivă de generare de energie: acțiunea lor chimică este la fel de importantă ca habitatul lor imediat. Din ceea ce știm despre condițiile de pe Pământul timpuriu, probabil că era cald și era foarte mult ultraviolete (UV). A fost o atmosferă de reducere, deci lucruri precum hidrogenul sulfurat ca sursă anorganică de energie sunt probabil ceea ce a fost disponibil pentru a fi utilizat. Pe Pământ, unele specii de Desulfotomaculum cresc optim la 30-37 C, dar pot crește la alte temperaturi, în funcție de care dintre cele aproape 20 de specii de Desulfotomaculum sunt cultivate.
Pe planeta friguroasă și uscată, aflată atât de departe de Soare, orice lucru care se metabolizează cu succes ar beneficia, de asemenea, de unele căi inedite, altele decât fotosinteza, pentru a produce energie. Surprinzător, în timp ce anumite tipuri de riscuri de radiații de pe Marte pot fi trădătoare, lipsa luminii solare UV în sine este o problemă imediată. Ce fel și intensitate a luminii solare ar putea fi cea mai utilă pentru viața comună pe lume, bogată în clorofilă sau verde? Sau atunci când un microb ar putea prospera doar cu umbra utilă de la acoperirea solului sau o întunecare stâncoasă. A face fără lumina soarelui direct ar putea fi o normă marțiană.
„[Desulfotomaculum] are nevoie de hidrogen pentru a merge cu asta, dar [sulful] este sursa sa de energie. Poate funcționa independent de soare, a spus Clark. „Motivul pentru care îmi place cel din urmă organism este pentru că poate forma și spori, astfel încât poate hiberna peste aceste perioade interimare de pe Marte, între vrăjile mai calde și diferențele de oblicitate [solară] despre care știm.”
„Deci, pe lângă dovezile fizice ale fosililor”, a spus Clark, „puteți avea dovezi chimice. Se dovedește că sulful este unul dintre acei urmăritori care funcționează destul de bine în fracționarea izotopică. Când organismele vii prelucrează sulful, acestea tind să fracționeze izotopii diferit de modurile geologice sau mineralogice ... Deci există organisme și moduri izotopice de a-l căuta. Pentru a face analiza izotopică, probabil că veți avea probe pe Pământ. ”
Păstrarea vieții
Geologul MIT, John Grotzinger, a pus problema provocatoare a modului în care un viitor planificator de misiuni ar putea începe să formuleze o strategie biologică de ansamblu. După ce a aterizat cu succes în apropierea acestui tip de afacere pe site-ul Opportunity, o misiune viitoare a lui Marte poate căuta dovezi ale vieții fosile? „Răspunsul la această întrebare este foarte simplu. Pe Pământ, care este singura experiență pe care o avem, găsirea de fosile păstrate în rocile antice este foarte rară. Trebuie să faceți tot ce puteți pentru a optimiza situația pentru păstrarea lor. ”
Încă de la începutul misiunii „Oportunitate”, Andrew Knoll, un paleontolog Harvard și membru al echipei de științe MER a declarat pentru revista Astrobiology că „Întrebarea reală pe care cineva trebuie să o țină cont atunci când se gândește la Meridiani este: Ce este, dacă este cazul, semnăturile că biologia se păstrează de fapt în roci stabile diagenetic? .. Dacă apa este prezentă pe suprafața marțiană de 100 de ani la fiecare 10 milioane de ani, acest lucru nu este foarte interesant pentru biologie. Dacă este prezent de 10 milioane de ani, este foarte interesant. ”
„Îți faci griji mai întâi pentru conservare”, a subliniat Grotzinger. „Vă vizați strategia pentru optimizarea conservării. Dacă a existat ceva, aceste [condiții pot fi] ideale pentru capsulele de timp ... dar este o provocare. ... Vrem să solicităm prudență în interpretarea acestor rezultate în acest moment. "
„Stai la curent”, a încheiat Squyres.
Sursa originală: Revista NASA / Astrobiologie
