Postoji li život na Marsu? Ako je tamo, vjerojatno je mikroskopska i jako teška; u stanju podnijeti hladne temperature, niske pritiske i vrlo malo vode. Ti mikrobi proširuju spektar staništa koja mogu podržavati život u našem Sunčevom sustavu i pružit će znanstvenicima nove karakteristike koje trebaju tražiti prilikom istraživanja Crvene planete.
Klasa posebno izdržljivih mikroba koja živi u nekim od najsurovijih zemaljskih sredina mogla bi procvjetati na hladnom Marsu i drugim prohladnim planetima, pokazao je istraživački tim astronoma i mikrobiologa.
U dvogodišnjem laboratorijskom istraživanju, istraživači su otkrili da su neki mikroorganizmi prilagođeni hladnoći ne samo preživjeli, već se razmnožavali na 30 stupnjeva Fahrenheita, odmah ispod točke smrzavanja vode. Mikrobi su razvili i obrambeni mehanizam koji ih je štitio od hladnih temperatura. Istraživači su članovi jedinstvene suradnje astronoma s Instituta za svemirski teleskop i mikrobiologa s Centra za morsku biotehnologiju Instituta za biotehnologiju Sveučilišta Maryland u Baltimoru, Md. Njihovi se rezultati pojavljuju na internetskoj stranici International Journal of Astrobiology.
"Granica niskih temperatura za život je posebno važna jer su i u Sunčevom sustavu i u Galaksiji Mliječni put hladna okruženja mnogo češća od vrućih", rekao je Neill Reid, astronom iz Znanstvenog instituta za svemirski teleskop i vođa istraživački tim. „Naši rezultati pokazuju da najniže temperature na kojima ti organizmi mogu napredovati spadaju u temperaturni raspon koji je doživio na današnjem Marsu i mogu omogućiti opstanak i rast, osobito ispod Marsove površine. To bi moglo proširiti područje nastanjive zone, područje u kojem bi mogao postojati život, na hladnije planete poput Marsa. "
Većina zvijezda u našoj galaksiji hladnija je od našeg Sunca. Zona oko ovih zvijezda koja je pogodna za temperature nalik Zemlji bila bi manja i uži od takozvane naseljene zone oko našeg Sunca. Stoga bi većina planeta vjerojatno bila hladnija od Zemlje.
U svojoj dvogodišnjoj studiji znanstvenici su testirali najhladnije temperaturne granice za dvije vrste jednoćelijskih organizama: halofile i metanogene. Spadaju u skupinu mikroba koje kolektivno zovu ekstremofili, tako imenovani jer žive u vrućim izvorima, kiselim poljima, slanim jezerima i polarnim ledenim kapama pod uvjetima koji bi ubili ljude, životinje i biljke. Halofili cvjetaju u slanoj vodi, poput Velikog slanog jezera, i imaju sustav za popravljanje DNA kako bi ih zaštitili od ekstremno visokih doza zračenja. Metanogeni su sposobni za rast jednostavnih spojeva poput vodika i ugljičnog dioksida radi energije i mogu svoj otpad pretvoriti u metan.
Halofili i metanogeni koji su korišteni u eksperimentima potječu iz antarktičkih jezera. U laboratoriju su halofili pokazivali značajan rast do 30 stupnjeva Celzija (minus 1 stupanj Celzijusa). Metanogeni su bili aktivni do 28 ° C (minus 2 stupnja Celzijusa).
"Proširili smo donje temperaturne granice za ove vrste za nekoliko stupnjeva", rekla je Shiladitya DasSarma, profesorica i vođa tima iz Centra morske biotehnologije, Biotehnološkog instituta, Sveučilište Maryland. „Imali smo ograničeno vrijeme za uzgoj organizama u kulturi, i to redom mjeseci. Ako bismo mogli produljiti vrijeme rasta, mislim da bismo mogli spustiti temperature na kojima mogu preživjeti još više. Kultura slane otopine u kojoj uzgajaju u laboratoriju može ostati u tekućem obliku do minus 18 stupnjeva celzijusa (minus 28 stupnjeva Celzija), tako da postoji potencijal za znatno niže temperature rasta. "
Znanstvenici su također bili iznenađeni kada su otkrili da su se halofili i metanogeni zaštitili od hladnih temperatura. Neke arktičke bakterije pokazuju slično ponašanje.
"Ti su organizmi vrlo prilagodljivi, a pri niskim temperaturama formirali su stanične agregate", objasnio je DasSarma. „Ovo je bio izvanredan rezultat, koji sugerira da se stanice mogu„ lijepiti “kad temperature postanu prehladne za rast, pružajući načine preživljavanja kao populacije. Ovo je prvo otkrivanje ovog fenomena kod antarktičkih vrsta ekstremofila na hladnim temperaturama. "
Znanstvenici su te ekstremofile odabrali za laboratorijsko istraživanje jer su potencijalno bitni za život na hladnom i suhom Marsu. Halofili bi mogli napredovati u slanoj vodi ispod Marsove površine, koja može ostati tekuća na temperaturama znatno nižim od 32 stepena Farenheita (0 Celzijevih stupnjeva). Metanogeni bi mogli preživjeti na planeti bez kisika, poput Marsa. U stvari, neki su znanstvenici predložili da metanogeni proizvode metan otkriven u Marsovoj atmosferi.
"Ovaj nalaz pokazuje da rigorozne znanstvene studije o poznatim ekstremofilama na Zemlji mogu dati tragove o tome kako život može preživjeti drugdje u svemiru", rekao je DasSarma.
Sljedeći istraživači planiraju mapirati cjelokupni genetski plan svakog ekstremofila. Popisom svih gena znanstvenici će moći utvrditi funkcije svakog gena, poput preciziranja gena koji štite organizam od prehlade.
Mnogi su ekstremofili evolucijske relikvije zvane Archeea, koje su možda bile među prvim udomiteljima na Zemlji prije 3,5 milijardi godina. Ovi robusni ekstremofili možda će moći preživjeti na mnogim mjestima u svemiru, uključujući neke od otprilike 200 svjetova oko zvijezda izvan našeg Sunčevog sustava koje su astronomi pronašli u posljednjem desetljeću. Ti se planeti nalaze u širokom rasponu okruženja, od takozvanih "vrućih Jupitera", koji orbitiraju blizu svojih zvijezda i gdje temperatura prelazi 1.800 stupnjeva Farenheita (1.000 Celzijevih stupnjeva), do plinskih divova u orbiti sličnoj Jupiteru, gdje su temperature oko minus 238 stupnjeva Farenhita (minus 150 stupnjeva Celzija).
Otkriće planeta s ogromnim temperaturnim odstupanjima znanstvenike je pitalo koja bi okruženja mogla biti gostoljubiva za život. Ključni čimbenik u preživljavanju organizma je određivanje gornje i donje temperaturne granice na kojoj može živjeti.
Iako su marsovski vremenski uvjeti ekstremni, planet dijeli neke sličnosti s najekstremnijim hladnim područjima Zemlje, poput Antarktika. Dugo se smatralo neplodnim životom, novije istraživanje okruženja Antarktika pokazalo je znatnu mikrobnu aktivnost. „Arheje i bakterije koje su se prilagodile ovim ekstremnim uvjetima neki su od najboljih kandidata za zemaljske analoge potencijalnog izvanzemaljskog života; razumijevanje njihove prilagodljive strategije i njezina ograničenja pružit će dublji uvid u temeljna ograničenja u nizu gostoljubivih okruženja ", rekao je DasSarma.
Istraživanje tima podržano je stipendijama Fonda za diskrecijsko istraživanje Instituta za svemirski teleskop, Nacionalne zaklade za znanost i Australskog istraživačkog vijeća.
Znanstvenim institutom za svemirski teleskop upravlja za NASA Udruženje sveučilišta za istraživanje iz astronomije, Inc., Washington.
Jedan od pet centara koji formiraju Biotehnički institut University of Maryland (UMBI), Centar za morsku biotehnologiju, smješten u unutrašnjosti luke Baltimore, zapošljava istraživače koji primjenjuju alate moderne biologije i biotehnologije za proučavanje, zaštitu i poboljšanje morskih i estuarinskih resursa.
Sa istraživačkim centrima u Baltimoreu, Rockvilleu i College Parku, Biotehnološki institut University of Maryland najnovije je od 13 institucija koje čine Sveučilišni sustav Marylanda. UMBI ima 85 fakulteta s ljestvicama i proračun za 2006. u iznosu od 60 milijuna dolara. Proslavljajući 20. godinu rada institucije Marylandu i svijetu, UMBI vodi mikrobiolog i bivša izvršna direktorica biotehnologije dr. Jennie C. Hunter-Cevera. Za više informacija posjetite http://www.umbi.umd.edu.
Izvorni izvor: Hubble News Release
