Kép jóváírása: NASA / JPL
A NASA keddtel tartott missziója során a Meridiani Planumban, a Mars Exploration Rover (MER) fő beavatkozójával foglalkozó rover előrehaladásáról Steve Squyres nemcsak meglepő új vízügyi bizonyítékokat mutatott be, hanem egy újabb darabot a nagyobb asztrobiológiai puzzle-re: a víz és a kén. "Ezzel a szulfátmennyiséggel [a negyven százalékig terjedő kén-sóknak az Opportunity leszállási pont közelében fekvő helyeken] víznek kell lennie."
A misszió tudósai szerint azonban a víz csak a vörös bolygó jövőbeli biológiai képeinek első puzzle-darabja. Ezt az érzelmet hangsúlyozták, figyelembe véve a még mindig hiányzó puzzle-darabokat. Az idő például egy elem, amelyet még figyelembe kell venni. „Tudjuk, hogy a lényeges fő és kisebb biogén elemek léteznek a Marson - írta Rocco Mancinelli, a SETI Intézet tudósa -„ Az elsődleges tényező annak meghatározásában, hogy a Marson élet alakulhatott ki - annak meghatározása, hogy elegendő folyadék létezett-e a felületén elegendő mennyiségben idő. A víz története a sziklák ásványtanában rejlik. ”
Alkalmazhatóság és energia
De most, amikor a Mars egyes helyi részei ásványtani ígéretét mutatják, hogy csak ilyen vizet geológiai nyilvántartásukba átmenetileg "átáztatnak", milyen egyéb kulcsfontosságú összetevőkre lehet szükség a következőkben, különösképpen annak érdekében, hogy alátámaszthassák az ősi életképesség meggyőző esetét? A nehéz kérdést összehasonlítani kell azzal, amit a mikrobiológusok tudnak a földi életről, tehát egy egyszerűbb kísérlettel kell kezdenie: Hogyan viselkedne fennmaradna egy kemény Föld mikrobás ma a Marson?
Nem túl jól, a legtöbb mikrobiológus szerint. Az alacsony hőmérsékletek, az alacsony nyomások és a szűkös energia összetett problémái sokrétűek a mai Marson, még akkor is, ha a „mai” -et a Mars Mars meteorológiai történelemének utolsó tízmillió évébe veszik.
A Föld átlagos hőmérséklete 15 C (59 F), a Mars globális hőmérséklete -53 C (-63,4 F). Míg az átmeneti hőmérsékletek időnként megemelkednek a víz fagypontja fölött az egyenlítői régiókban mindkét leszállási hely körül, a legtöbb biológiai forgatókönyvnek szüksége van az alapvető meleg fokozására. A vörös bolygó számára alkalmazható eset általában egy rég elveszett Marsot jelent, amely nedvesebb és melegebb is volt, mint ami a mai legnehezebb életformákra nézve ellenségesnek tűnhet.
A jobb mikrobák következő generációja, Desulfotomaculum
De ha egy vízforrást azonosítottak, talán a Mars közvetlen problémája a nagyon vékony és nem lélegző légkör, amely a Föld tengerszintnyomásának csupán egy százaléka. Ha a felszínre kerülne, akkor a Marson található mikrobák gyorsan kiszáradnak és megfagynak. Vagyis ha nem sikerül valamiféle hibernációt kivonnia, mihelyt a környezet extrémé vált kedvelt biológiája felé. Az ígéretes mikrobiális jelöltnek ki kell fejlesztenie a szaporodás módját, mivel nagy plusznak bizonyulhatna a hibernálás hosszú időn keresztül, amikor a marsi időjárás nem megfelelő.
A tudósok, akiket az ókori - és eddig a helyi - vízi bizonyítékok felkeltették a Lehetőség közelében, spekulatív kérdést vettek fel: vajon spórát alkotó, szulfátcsökkentő baktériumok kínálnak-e új modell-szervezetet a Mars mikrobák vadászának következő generációjára?
Egy Viking veterán és a MER tudományos csapat tagja, Benton Clark szerint az egyik ilyen jelölt vezető versenyző volt a kemény marsi körülmények megválaszolásában, amelyek egyébként halálos stresszt jelentenek a mikrobának. Clark, a Denverben lévő Lockheed Martin, azt mondta: „Mindig volt egy kedvenc szervezetem, a Desulfotomaculum, amely egy olyan szervezet, amely képes szulfáton élni, ahogy ezekben a sziklákban találunk”.
1965 óta, amikor a spóraképzőt először fedezték fel és osztályozták, biológiája a mikrobák túlélésének legjobb szélsőségeit kínálja. Ha napfény nélkül él spórák kialakulásával, amikor az időjárás hideg vagy száraz, ennek a kemény szervezetnek modellje lehet, amelyet figyelembe kell venni a jövő bolygó tudósai között.
Primer napenergia függetlenség
Lazán a Desulfotomaculum név olyan kolbászat jelent, amely csökkenti a kénvegyületeket. Ez egy rúd alakú szervezet; a latin, -tomaculum, „kolbász”. A desulfotomaculum egy anaerobe, vagyis nem igényel oxigént. Szárazföldön megtalálható a talajban, a vízben és a geotermikus régiókban, valamint a rovarok és az állatok bendőiben a bélben. Életciklusa attól függ, hogy a kénvegyületeket, például magnézium-szulfátot (vagy epsom-sókat) hidrogén-szulfiddá redukálják-e.
A ként metabolizáló mikrobák az energiatermelés nagyon primitív formáját használják: kémiai hatásuk ugyanolyan fontos, mint a közvetlen élőhelyük. A korai Föld körülményeiről tudjuk, hogy valószínűleg forró volt, és nagyon sok volt az ultraibolya (UV). Redukáló légkör volt, tehát a hidrogén-szulfid, mint egy szervetlen energiaforrás valószínűleg az volt, ami rendelkezésre állt. A Földön néhány Desulfotomaculum faj optimálisan növekszik 30-37 ° C-on, de más hőmérsékleten is nőhet, attól függően, hogy a Desulfotomaculum közel 20 faja közül melyiket tenyésztik.
A Naptól távol eső, merev, száraz bolygón bármi, ami metabolizálódik sikeresen, az energia előállításához a fotoszintézisen kívül más új útvonalakból is profitálhat. Meglepő módon, bár a Marson fellépő bizonyos sugárzási veszélyek árulók lehetnek, maga az UV napfény hiánya azonnali probléma. Milyen napfény és intenzitása lehet a leghasznosabb a Föld közönséges zöld vagy klorofillben gazdag életében? Vagy mikor lehet a mikrobát csak hasznos árnyalattal virágzni a talajtakarótól vagy egy sötét sziklás túlnyúlástól. A közvetlen napfény nélkül történő cselekedetés marsi norma lehet.
„A [Desulfotomaculum] -hoz valamilyen hidrogénre van szükség ahhoz, hogy ezzel együtt járjon, de a kén az energiaforrása. A naptól függetlenül működhet - mondta Clark. "Azért kedvelem az utóbbi szervezetet, mert spórákat is képezhet, tehát hibernálhat ezen átmeneti időszakokon át a Marson a melegebb varázslatok és a [napenergia] ferde közötti különbségek között, amelyekről tudunk."
"Tehát a fosszilis anyagok fizikai bizonyítékán kívül - mondta Clark - kémiai bizonyítékok is rendelkezhetnek. Kiderült, hogy a kén egyike azoknak a nyomjelzőknek, amelyek meglehetősen jól működnek az izotópos frakcionálás során. Amikor az élő szervezetek ként dolgoznak fel, hajlamosak az izotópokat frakcionálni, eltérően a geológiai vagy ásványtani módszerektől. Tehát vannak szervezetek és izotópos módszerek ennek keresésére. Az izotópos elemzés elvégzéséhez valószínűleg visszahozza a mintákat a Földre. ”
Az élet megőrzése
A MIT geológusa, John Grotzinger felvette azt a kihívást jelentő kérdést, hogy a jövőbeli missziótervező hogyan kezdheti meg az általános biológiai stratégia megfogalmazását. Miután sikeresen leszállt egy ilyen palást közelében az Opportunity helyszínén, kereshet-e egy jövőbeli Mars küldetése a fosszilis élet bizonyítékait? „A kérdésre a válasz nagyon egyszerű. A földön, amely az egyetlen tapasztalatunk, nagyon ritka az ősi sziklákban megőrzött kövületek megtalálása. Mindent meg kell tennie annak érdekében, hogy a helyzet optimalizálódjon megőrzésük érdekében. ”
Az Opportunity misszió kezdetétől kezdve Andrew Knoll, a harvardi paleontológus és a MER tudományos csapatának tagja az Astrobiology Magazine-nak azt mondta, hogy: „A valódi kérdés, amelyet szem előtt tartani kell a Meridiani-ra gondolkodás során, a következő: hogy a biológia valóban megmarad a diagenetikailag stabil kőzetekben? ..Ha a víz jelen van a marsi felszínen 100 évente 10 millió év alatt, az a biológia szempontjából nem túl érdekes. Ha 10 millió éve jelen van, akkor ez nagyon érdekes. "
„Először a tartósítás miatt kell aggódnia” - hangsúlyozta Grotzinger. „Megcélozza stratégiáját a megőrzés optimalizálása érdekében. Ha valami ott volt, ezek a feltételek ideálisak lehetnek az időkapszulák számára ... de ez kihívást jelent. … Óvatosságot akarunk sürgetni ezen eredmények ezen a ponton történő értelmezésekor. ”
- Maradj velünk - fejezte be Squyres.
Eredeti forrás: NASA / Astrobiology Magazine
