Mars nije baš prijateljsko mjesto za život kakav znamo. I dok temperatura na ekvatoru može doseći visoku temperaturu od 35 ° C ljeti u podne, prosječna temperatura na površini je -63 ° C (-82 ° F), a može doseći i najniže razine -143 ° C (-226 ° F) tijekom zime u polarnim predjelima. Njegov atmosferski tlak iznosi oko pola posto Zemljine površine, a površina je izložena znatnoj količini zračenja.
Do sada, nitko nije bio siguran mogu li mikroorganizmi preživjeti u ovom ekstremnom okruženju. No zahvaljujući novoj studiji tima istraživača s moskovskog državnog sveučilišta Lomonosov (LMSU), sada ćemo možda moći ograničiti u kakvim se uvjetima mikroorganizmi mogu suprotstaviti. Ova bi studija stoga mogla imati značajne posljedice u lovu na život drugdje u Sunčevom sustavu, a možda čak i izvan njega!
Studija pod naslovom "Mikrobne zajednice pod utjecajem 100 kGy gama unutar drevnog arktičkog permafrosta u simuliranim marsovskim uvjetima" nedavno se pojavila u znanstvenom časopisu Ekstremofili. Istraživački tim, koji je vodio Vladimir S. Cheptsov iz LMSU-a, uključivao je članove Ruske akademije znanosti, Državnog politehničkog sveučilišta u Sankt Peterburgu, Instituta Kurchatov i Sveučilišta Ural.
Za vrijeme svoje studije, istraživački tim pretpostavio je da temperatura i tlak ne bi bili olakšavajući faktori, već radijacija. Kao takvi, proveli su ispitivanja gdje su mikrobne zajednice sadržane u simuliranom marsovskom regolitu potom ozračene. Simulirani regolit sastojao se od sedimentnih stijena koje su sadržavale permafrost koji su tada bili podvrgnuti uvjetima niske temperature i niskog tlaka.
Kao što je Vladimir S. Cheptsov, student poslijediplomskog studija na Odjelu za biologiju tla Lomonosov MSU i koautor na radu, objasnio je u izjavi za medije LMSU:
„Proučavali smo zajednički utjecaj niza fizičkih čimbenika (gama zračenje, nizak tlak, niska temperatura) na mikrobne zajednice unutar drevne arktičke permafroze. Također smo proučavali jedinstveni prirodni objekt - drevni permafrost koji se nije rastopio oko 2 milijuna godina. Ukratko, proveli smo simulacijski eksperiment koji je pokrivao uvjete krio-očuvanja u marsovskom regolitu. Također je važno da smo u ovom radu proučavali učinak visokih doza (100 kGy) gama zračenja na vitalnost prokariota, dok u prethodnim studijama nikada nisu pronađeni živi prokarioti nakon doze veće od 80 kGy. "
Za simulaciju marsovskih uvjeta, tim je koristio originalnu komoru stalne klime, koja je održavala nisku temperaturu i atmosferski tlak. Zatim su izložili mikroorganizme različitim razinama gama zračenja. Otkrili su da mikrobne zajednice pokazuju veliku otpornost na temperaturne i tlačne uvjete u simuliranom marsovskom okruženju.
Međutim, nakon što su započeli s ozračivanjem mikroba, primijetili su nekoliko razlika između ozračenog uzorka i kontrolnog uzorka. Dok je ukupan broj prokariotskih stanica i broj metabolički aktivnih bakterijskih stanica ostao u skladu s kontrolnim razinama, broj ozračenih bakterija smanjio se za dva reda veličine, dok se broj metabolički aktivnih stanica arheje također smanjio trostruko.
Tim je također primijetio da je unutar izloženog uzorka permafrosta postojala velika bioraznolikost bakterija, a ta je bakterija pretrpjela značajne strukturne promjene nakon što je ozračena. Na primjer, populacija aktinobakterija poput Arthrobacter- čest rod koji se nalazi u tlu - nije bio prisutan u kontrolnim uzorcima, ali je prevladavao u bakterijskim zajednicama koje su bile izložene.
Ukratko, ovi su rezultati pokazali da su mikroorganizmi na Marsu održiviji nego što se prethodno mislilo. Osim što mogu preživjeti hladne temperature i nizak atmosferski tlak, također su sposobni preživjeti i sve vrste zračenja uobičajene na površini. Kao što je objasnio Cheptsov:
„Rezultati studije ukazuju na mogućnost produljene krio-očuvanja održivih mikroorganizama u marsovskom regolitu. Intenzitet ionizirajućeg zračenja na površini Marsa iznosi 0,05-0,076 Gy / godišnje i opada s dubinom. Uzimajući u obzir intenzitet zračenja u Marsovom regolitu, dobiveni podaci omogućuju pretpostavku da bi se hipotetički Marsovi ekosustavi mogli sačuvati u anabiotskom stanju u površinskom sloju regolita (zaštićeni od UV zraka) najmanje 1,3 milijuna godina, na dubini od dva metra najmanje 3,3 milijuna godina, a na dubini od pet metara najmanje 20 milijuna godina. Dobiveni podaci mogu se primijeniti i za procjenu mogućnosti otkrivanja održivih mikroorganizama na drugim objektima Sunčevog sustava i unutar malih tijela u vanjskom prostoru. "
Ova je studija bila značajna iz više razloga. S jedne strane, autori su uspjeli po prvi puta dokazati da bakterija prokariota može preživjeti radijaciju veću od 80 kGy - nešto što se ranije smatralo nemogućim. Oni su također pokazali da, unatoč teškim uvjetima, mikroorganizmi i danas mogu biti živi na Marsu, sačuvani u njegovoj permafrostu i tlu.
Studija također pokazuje važnost razmatranja i izvanzemaljskih i kozmičkih faktora kada se razmatra gdje i pod kojim uvjetima živi organizmi mogu preživjeti. I konačno, ali ne najmanje bitno, ovo je istraživanje učinilo nešto što nijedna prethodna studija nije, a to je definiranje granica otpornosti na zračenje mikroorganizama na Marsu - točnije unutar regolita i na raznim dubinama.
Te će informacije biti neprocjenjive za buduće misije na Mars i druga mjesta Sunčevog sustava, a možda čak i za proučavanje egzoplaneta. Poznavanje vrsta uvjeta u kojima će život napredovati pomoći će nam da odredimo gdje treba tražiti znakove toga. A kad priprema misije drugim riječima, znanstvenicima će također dati do znanja koja mjesta treba izbjegavati kako bi se spriječilo onečišćenje autohtonih ekosustava.
