Kujutise krediit: NASA / JPL
NASA teisipäeval toimunud missiooni "Marsid Exploration Rover" (MER) peainvesteerija Meridiani Planumi roveriga tehtud edusammude ajal tutvustas Steve Squyres mitte ainult hämmastavaid uusi veetõendeid, vaid veel ühte uut tükki suuremasse astrobioloogilisse mõistatusesse: vett ja väävlit. "Selle sulfaadikoguse [kuni nelikümmend protsenti väävlisooli mõnedes kohtades Opportunity maandumisplatsi lähedal] korral peab teil olema vesi kaasas."
Kuid misjoniteadlaste sõnul on vesi vaid punase planeedi tulevase bioloogilise pildi esimene pusletükk. Seda sentimenti rõhutati, kui kaaluda vaid mõnda puuduvat pusletükki. Näiteks aeg on üks element, mida tuleb veel arvestada. "Me teame, et olulised peamised ja vähemtähtsad biogeensed elemendid eksisteerivad Marsil," kirjutas SETI instituudi teadlane Rocco Mancinelli, "Esmane tegur, mis teeb kindlaks, kas Marsil võis elu tekkida, on selle kindlakstegemine, kas selle pinnal on piisavalt vedelat vett. aeg. Vee ajalugu on kivimite mineraloogias. ”
Kasutatavus ja energia
Kuid nüüd, kui mõned kohalikud Marsi osad näitavad mineraloogilisi lubadusi, et selline vesi on vähemalt ajutiselt geoloogilisse registrisse kantud, milliseid muid peamisi koostisosi võiks järgmisel korral vaja minna, eriti selleks, et toetada veenvat iidse asustatavuse juhtumit? Raske küsimus küsib võrdlust sellega, mida mikrobioloogid Maa elust teavad, seega tuleb alustada lihtsama eksperimendiga: kuidas säiliks tänapäeval vastupidava Maa mikroob Marsil?
Mitte eriti hästi, enamiku mikrobioloogide sõnul. Madalate temperatuuride, madala rõhu ja vähese energiaga seotud probleemid on tänapäeva Marsil mitmetahulised, isegi kui võtta arvesse, et „täna” arvatakse Marsi meteoroloogilises ajaloos viimaseid kümneid miljoneid aastaid.
Võrreldes Maa keskmise temperatuuriga 15 C (59 F), on Marsil kogu maailmas keskmine temperatuur -53 C (-63,4 F). Kuigi mõlema maabumiskoha ümber ekvatoriaalpiirkondades tõusevad aeglaselt temperatuurid vee külmumispunkti kohal, vajavad enamik bioloogilisi stsenaariume põhisoojust. Punasel planeedil elamiseks sobib tavaliselt kaua kadunud Marss - see, mis oli nii märjem kui ka soojem kui see, mis võib tunduda vaenulik isegi kõige raskemate tänapäeval tuntud eluvormide suhtes.
Paremate mikroobide järgmine põlvkond, Desulfotomaculum
Kuid kui veeallikas on kindlaks tehtud, on võib-olla Marsi suuremaks probleemiks väga õhuke ja hingamatu atmosfäär, see on vaid üks protsent Maa merepinna rõhust. Pinnal kokkupuutumisel kuivataks see Marsil olev mikroob kiiresti ja külmuks. See tähendab, et kui see ei suuda mingisugust talveune maha tõmmata, kui keskkond on oma soositud bioloogia jaoks äärmuslikuks muutunud. Paljutõotav mikroobikandidaat peab välja arendama sporaalimiseks vajalikud vahendid, kuna pikaajaline talvitumine võib osutuda suureks plussiks igal ajal, kui Marsi ilm muutub saamatuks.
Teadlased, keda huvitasid iidsed - ja siiani kohalikud - veetõendid, mis on avastatud võimaluse lähedal, on esitanud spekulatiivse küsimuse: kas eoseid moodustavad, sulfaate redutseerivad bakterid pakuvad uuele organismorganismile Marsi mikroobiküttide järgmisele põlvkonnale?
Ühe veterani Vikingi ja MER-i teadusmeeskonna liikme Benton Clarki sõnul on üks selline kandidaat olnud juhtiv pretendent karmide marsiolude ilmastikuolude lahendamiseks, mis võivad muidu mikroobi surmavalt mõjutada. Dencki Lockheed Martini esindaja Clark ütles, et "mul on alati olnud lemmikorganism Desulfotomaculum, mis on organism, mis suudab elada sulfaadist, nagu nendes kivimites leiame."
Alates 1965. aastast, kui spoorimoodustaja esmakordselt avastati ja klassifitseeriti, on selle bioloogia pakkunud mikroobide säilivuse jaoks parimaid äärmusi. Elamine ilma päikesevalguseta spooride moodustamisel, kui ilm muutub külmaks või kuivaks, võib sellest vastupidavast organismist teha tuleviku planeediteadlaste seas eeskuju.
Päikeseenergia primitiivne sõltumatus
Lõdvalt tähendab nimi Desulfotomaculum vorsti, mis vähendab väävliühendeid. See on vardakujuline organism; ladina keeles -tomaculum tähendab vorsti. Desulfotomaculum on anaeroob, see tähendab, et see ei vaja hapnikku. Maapealselt leidub seda pinnases, vees ja geotermilistes piirkondades ning putukate ja loomavagude soolestikus. Selle elutsükkel sõltub väävliühendite, näiteks magneesiumsulfaadi (või epsomi soolade) redutseerimisest vesiniksulfiidiks.
Väävlit metaboliseerivad mikroobid kasutavad energia genereerimisel väga primitiivset vormi: nende keemiline toime on sama oluline kui nende vahetu elupaik. Selle põhjal, mida me varajase Maa olude kohta teame, oli see ilmselt kuum ja ultraviolettkiirgust (UV) oli palju. See oli redutseeriv atmosfäär, nii et sellised asjad nagu vesiniksulfiid kui anorgaaniline energiaallikas on tõenäoliselt see, mida oli võimalik kasutada. Maa peal kasvavad mõned Desulfotomaculumi liigid optimaalselt temperatuuril 30–37 ° C, kuid võivad kasvada ka muudel temperatuuridel, sõltuvalt sellest, millist Desulfotomaculumi liigi 20-st liigist kasvatatakse.
Päikesest nii kaugel asuval külmal ja kuival planeedil oleks edukaks metaboliseerimiseks kasulik ka energia saamiseks uusi uudseid teid, peale fotosünteesi. Üllatuslikult, kuigi teatud tüüpi kiirgusohud Marsil võivad olla reetlikud, on UV-päikesevalguse puudumine iseenesest vahetu probleem. Milline päikesevalguse tugevus ja intensiivsus võiks olla kõige kasulikum tavalise rohelise või klorofüllirikka elu jaoks Maal? Või millal võib mikroob õitseda ainult mullakatte või tumeda kivise üleulatuva kasuliku varju abil. Ilma otsese päikesevalguseta tegemine võib olla Marsi norm.
“[Desulfotomaculum] vajab selleks vesinikku, kuid [väävel] on selle energiaallikas. See võib töötada päikesest sõltumatult, ”ütles Clark. "Viimane organism meeldib mulle seetõttu, et see võib moodustada ka eoseid, mistõttu võib see Marsil nende talveperioodide ajal talvituma soojemate ilmastikuolude ja meie teada olevate erinevuste vahel [päikese] kaldenurgas."
"Nii et lisaks fossiilide füüsilistele tõenditele," ütles Clark, "võib teil olla ka keemilisi tõendeid. Selgub, et väävel on üks neist märgistusainetest, mis töötab isotoopse fraktsioneerimisel üsna hästi. Kui elusorganismid töötlevad väävlit, kipuvad nad isotoope fraktsioneerima erinevalt geoloogilistest või mineraloogilistest viisidest ... Nii et leidub organisme ja isotoope, kuidas seda otsida. Isotoopse analüüsi tegemiseks peate tõenäoliselt proovid Maa peal tagasi tooma. "
Elu säilitamine
MITi geoloog John Grotzinger võttis vastu väljakutse, kuidas tulevane missioonide kavandaja võiks hakata koostama üldist bioloogilist strateegiat. Kas tulevane Marsi missioon võib pärast sellist paljandit Opportunity platsi lähedal edukalt maanduda fossiilsete elude kohta? „Vastus sellele küsimusele on väga lihtne. Maa peal, mis on meie ainus kogemus, on iidsetest kivimitest säilinud fossiilide leidmine väga haruldane. Olukorra optimeerimiseks nende säilitamiseks peate tegema kõik endast oleneva. ”
Harvardi paleontoloog ja MER-i teadustiimi liige Andrew Knoll ütles Opportunity missiooni algusest peale ajakirjale Astrobiology, et: „Tõeline küsimus, mida Meridiani peale mõeldes soovitakse meeles pidada, on: mis, kui üldse, allkirjad kas bioloogia säilib diageneetiliselt stabiilsetes kivimites? ..Kui vett on Marsi pinnal saja aasta jooksul iga 10 miljoni aasta tagant, pole see bioloogia jaoks eriti huvitav. Kui see on kohal 10 miljonit aastat, on see väga huvitav. ”
“Kõigepealt muretsete säilimise pärast,” rõhutas Grotzinger. „Sihite oma strateegiat säilitamise optimeerimiseks. Kui midagi oli, võivad need tingimused olla ideaalsed ajakapslite jaoks ... kuid see on väljakutse. … Tahame nende tulemuste tõlgendamisel olla ettevaatlik. “
"Olge kursis," lõpetas Squyres.
Algne allikas: NASA / Astrobiology Magazine
