Ar yra gyvybės Marse? Jei jo yra, jis greičiausiai yra mikroskopinis ir tikrai kietas; geba valdyti šaltą temperatūrą, žemą slėgį ir labai mažai vandens. Šie mikrobai išplečia buveinių, kurios gali palaikyti mūsų Saulės sistemos gyvenimą, spektrą ir suteiks mokslininkams naujų savybių, į kurias reikia atkreipti dėmesį tyrinėjant Raudonąją planetą.
Pasak astronomų ir mikrobiologų tyrimų grupės, ypač kietų mikrobų, gyvenančių atšiauriausioje žemės aplinkoje, klasė gali klestėti šaltame Marse ir kitose vėsiose planetose.
Dvejus metus trukusiame laboratoriniame tyrime mokslininkai išsiaiškino, kad kai kurie šaltai prisitaikę mikroorganizmai ne tik išgyveno, bet ir dauginosi 30 laipsnių pagal Farenheitą, tiesiai žemiau vandens užšalimo taško. Mikrobai taip pat sukūrė gynybos mechanizmą, kuris apsaugojo juos nuo šalčio. Tyrėjai yra unikalaus kosminio teleskopo mokslo instituto astronomų ir Merilendo universiteto Biotechnologijų instituto Jūrų biotechnologijos centro Baltimorėje, Md., Bendradarbiavimo rezultatai. Jų rezultatai pateikiami tarptautiniame „Astrobiology Journal“ tinklalapyje.
„Žemos temperatūros riba visam gyvenimui yra ypač svarbi, nes tiek Saulės sistemoje, tiek Paukščių Tako galaktikoje šalta aplinka yra daug dažnesnė nei karšta aplinka“, - teigė Neilas Reidas, Kosminio teleskopo mokslo instituto astronomas ir jos vadovas. tyrimų komanda. „Mūsų rezultatai rodo, kad žemiausia temperatūra, kuriai esant šie organizmai gali klestėti, patenka į dabartinio Marso temperatūrų diapazoną ir gali leisti išgyventi ir augti, ypač po Marso paviršiumi. Tai galėtų išplėsti gyvenamosios zonos, kurioje galėtų egzistuoti gyvybė, sritį iki šaltesnių į Marsą panašių planetų. “
Dauguma žvaigždžių mūsų galaktikoje yra vėsesnės nei mūsų Saulė. Aplink šias žvaigždes esanti zona, tinkama į Žemę panašiai temperatūrai, būtų mažesnė ir siauresnė už vadinamąją gyvenamąją zoną aplink mūsų Saulę. Todėl dauguma planetų greičiausiai bus šaltesnės nei Žemė.
Dvejų metų tyrime mokslininkai išbandė šalčiausias temperatūros ribas dviejų tipų vienaląsčiams organizmams: halogenams ir metanogenams. Jie yra tarp mikrobų grupės, vadinamos ekstremofilais, taip vadinamų todėl, kad jie gyvena karštuose šaltiniuose, rūgščiuose laukuose, druskinguose ežeruose ir poliariniuose ledo gaubtuose tokiomis sąlygomis, kurios užmuštų žmones, gyvūnus ir augalus. Halofilai klesti sūriame vandenyje, tokiame kaip Didysis druskos ežeras, ir turi DNR taisymo sistemas, apsaugančias juos nuo ypač didelių radiacijos dozių. Metanogenai gali augti dėl paprastų junginių, tokių kaip vandenilis ir anglies dioksidas energijai gauti, ir gali savo atliekas paversti metanu.
Eksperimentuose naudojami halogenidai ir metanogenai yra iš Antarktidos ežerų. Laboratorijoje reikšmingai padidėjo halogeninių filtrų augimas iki 30 laipsnių Farenheito (atėmus 1 laipsnį Celsijaus). Metanogenai buvo aktyvūs iki 28 laipsnių Farenheito (minus 2 laipsniai Celsijaus).
„Kelis laipsnius pratęsėme žemiausias šių rūšių temperatūros ribas“, - sakė Shiladitya DasSarma, Merilando universiteto biotechnologijų instituto Jūros biotechnologijos centro profesorė ir grupės vadovė. „Mes turėjome ribotą laiką, norėdami auginti organizmus kultūroje, tam tikra tvarka. Jei galėtume pratęsti augimo laiką, manau, kad galime dar labiau sumažinti temperatūrą, kurioje jie gali išgyventi. Sūrymo kultūra, kurioje jie auga laboratorijoje, gali likti skysta iki minus 18 laipsnių pagal Fahrenheitą (minus 28 laipsniai Celsijaus), todėl yra galimybė žymiai žemesnei augimo temperatūrai. “
Mokslininkai taip pat nustebo sužinoję, kad halogenidai ir metanogenai apsisaugo nuo šalčio. Kai kurios arktinės bakterijos elgiasi panašiai.
„Šie organizmai yra labai lengvai pritaikomi ir žemoje temperatūroje jie sudarė ląstelių agregatus“, - aiškino DasSarma. „Tai buvo ryškus rezultatas, leidžiantis manyti, kad ląstelės gali„ sulipti “, kai temperatūra tampa per šalta augimui, suteikdama būdų išlikti populiacijai. Tai yra pirmasis šio reiškinio aptikimas Antarkties ekstremofilų rūšims šaltoje temperatūroje. “
Mokslininkai šiuos ekstremofilus pasirinko laboratoriniam tyrimui, nes jie yra potencialiai svarbūs gyvenimui ant šalto, sauso Marso. Halofilai gali klestėti po Marso paviršiumi esančiame sūriame vandenyje, kuris gali išlikti skystas esant žemesnei nei 32 laipsnių Farenheito (0 laipsnių Celsijaus) temperatūrai. Metanogenai galėtų išgyventi planetoje be deguonies, pavyzdžiui, Marso. Tiesą sakant, kai kurie mokslininkai pasiūlė, kad metanogenai gamintų Marso atmosferoje aptiktą metaną.
„Šis atradimas rodo, kad griežti moksliniai žinomų ekstremofilų tyrimai Žemėje gali suteikti informacijos apie tai, kaip gyvybė gali išgyventi kitur Visatoje“, - teigė DasSarma.
Vėliau tyrėjai planuoja sudaryti kiekvieno ekstremofilo genetinį planą. Ištyrę visus genus, mokslininkai galės nustatyti kiekvieno geno funkcijas, pavyzdžiui, nustatyti genus, apsaugančius organizmą nuo peršalimo.
Daugelis ekstremofilų yra evoliucijos relikvijos, vadinamos Archaea, kurios galbūt buvo tarp pirmųjų sodybininkų žemėje prieš 3,5 milijardo metų. Šie tvirti ekstremofilai gali išgyventi daugelyje visatos vietų, įskaitant kai kuriuos iš maždaug 200 pasaulių aplink žvaigždes, esančias už mūsų Saulės sistemos ribų, kuriuos astronomai rado per pastarąjį dešimtmetį. Šios planetos yra įvairiose aplinkose, pradedant vadinamaisiais „karštais Jupiteriais“, kurie skrieja aplink savo žvaigždes ir kur temperatūra viršija 1800 laipsnių Farenheito (1000 laipsnių Celsijaus), ir baigiant dujų milžinais Jupiterio tipo orbitose, kur temperatūra yra. aplink minus 238 laipsnius pagal Farenheitą (minus 150 laipsnių šilumos).
Atradę didelius temperatūrų skirtumus turinčias planetas, mokslininkams kilo klausimas, kokia aplinka gali būti svetinga gyvenimui. Pagrindinis organizmo išgyvenimo veiksnys yra viršutinės ir apatinės temperatūros ribų, kuriomis jis gali gyventi, nustatymas.
Nors Marso oro sąlygos yra ekstremalios, planeta turi tam tikrų panašumų su kraštutiniausiais šaltaisiais Žemės regionais, tokiais kaip Antarktida. Neseniai Antarktidos aplinkos tyrimai, laikomi iš esmės nederlingu gyvenimu, atskleidė nemažą mikrobų aktyvumą. „Archaea ir bakterijos, kurios prisitaikė prie šių ekstremalių sąlygų, yra vieni geriausių potencialaus nežemiško gyvenimo antžeminių analogų kandidatai; supratimas apie jų adaptacinę strategiją ir jos apribojimus suteiks gilesnį supratimą apie esminius svetingos aplinkos apribojimus “, - teigė DasSarma.
Komandos moksliniai tyrimai buvo remiami skiriant dotacijas iš Kosminio teleskopo mokslo instituto direktoriaus nuožiūra vykdomo tyrimų fondo, Nacionalinio mokslo fondo ir Australijos tyrimų tarybos.
Kosminio teleskopo mokslo institutą NASA valdo Astronomijos, Inc., Vašingtone, tyrimų universitetų asociacija.
Viename iš penkių Merilando universiteto biotechnologijų instituto (UMBI) jūrų biotechnologijų centro, esančio Baltimorės vidiniame uoste, dirba tyrėjai, kurie naudoja šiuolaikinės biologijos ir biotechnologijų priemones tyrinėdami, saugant ir gerinant jūrų ir estuarijų išteklius.
Su tyrimų centrais Baltimorėje, Rokvilyje ir Koledžo parke, Merilando universiteto biotechnologijų institutas yra naujausias iš 13 institucijų, sudarančių Merilando universiteto sistemą. UMBI turi 85 fakulteto kopėčias ir 2006 m. Biudžetas siekia 60 milijonų dolerių. Švęsdami 20-ies metų tarnybos Merilande ir pasaulyje metus, UMBI vadovauja mikrobiologas ir buvęs biotechnologijų vadovas dr. Jennie C. Hunter-Cevera. Norėdami gauti daugiau informacijos apsilankykite http://www.umbi.umd.edu.
Originalus šaltinis: „Hablo“ naujienų leidinys
