Кредит за изображение: НАСА / JPL
По време на инструктажа на НАСА за мисията на НАСА за напредъка с роувъра в Meridiani Planum, главният инвеститор на Mars Exploration Rover (MER), Стив Скуиърс представи не просто стряскащи нови водни доказателства, а още едно ново парче в по-големия астробиологичен пъзел: вода и сяра. „С това количество сулфат [до четиридесет процента серни соли на някои места в близост до площадката за кацане на Opportunity], трябва да участвате с вода.“
Но водата е само първото парче пъзел във всяка бъдеща биологична картина за червената планета, според учените от мисията. Това настроение беше подчертано, като се има предвид само някои от парчетата на пъзела, които все още липсват. Времето например е един елемент, който все още трябва да бъде разгледан. „Ние знаем, че основните маркови и второстепенни биогенни елементи съществуват на Марс“, пише Роко Манчинели, учен от Института SETI, „Основният фактор за определяне дали животът би могъл да възникне на Марс, е да се определи дали течната вода е съществувала на нейната повърхност за достатъчно време. Историята на водата се намира в минералогията на скалите. "
Обитаемост и енергия
Но сега, когато някои местни части на Марс показват минералогично обещание точно такава вода, поне временно „напоена“ в геоложките им записи, кои други ключови съставки може да са необходими след това, особено за да подкрепят убедителния случай за древно обитаване? Трудният въпрос изисква сравнение за това, което микробиолозите знаят за живота на Земята, така че човек трябва да започне с по-опростен експеримент: Как би издържал днес здрав микроб на Земята на Марс?
Не особено добре, според повечето микробиолози. Сложните проблеми на ниските температури, ниското налягане и оскъдната енергия са многократни на днешния Марс, дори когато „днес“ се приема за включване на последните десетки милиони години в метеорологичната история на Марс.
В сравнение със средната температура на Земята 15 C (59 F), Марс в световен мащаб има средна температура от -53 C (-63.4 F). Докато преходните температури от време на време се повишават над точката на замръзване на водата в екваториалните райони около двете площадки за кацане, повечето биологични сценарии се нуждаят от усилващ изстрел на основната топлина. Обитаем случай за червената планета обикновено представлява отдавна изгубен Марс - този, който беше едновременно по-мокър и по-топъл от онова, което може да изглежда враждебно дори на най-тежките форми на живот, познати днес.
Следващото поколение на по-добри микроби, Desulfotomaculum
Но след като бъде идентифициран воден източник, може би по-големият непосредствен проблем на Марс е много тънката и дишаща атмосфера, която представлява едва един процент от налягането на земното ниво на морето. Ако бъде изложен на повърхността, един микроб на Марс днес бързо би изсушил и замръзнал. Тоест, освен ако не може да свали някакъв вид хибернация, след като средата се превърне в екстремна за предпочитаната от нея биология. Обещаващият микробен кандидат трябва да развие някакви средства, за да спортува, тъй като това би се оказало голям плюс за зимен сън през дълги периоди, когато марсианското време се превърне в негостоприемно.
Учените, заинтригувани от древни и досега, местни водни доказателства, открити в близост до площадката „Възможност“, поставят спекулативния въпрос: дали бактериите, образуващи спори, редуциращи сулфат, биха предложили нов моделен организъм за следващото поколение на ловците на микроби на Марс?
Според един от ветераните на викинга и член на научния екип на MER Бентън Кларк, един такъв кандидат е бил водещ претендент за изветряне на суровите марсиански условия, които в противен случай биха могли фатално да стреснат микроба. Кларк от Локхийд Мартин в Денвър каза, че "винаги съм имал любим организъм, Десулфотомакулум, който е организъм, който може да живее от сулфат, както откриваме в тези скали."
От 1965 г., когато спорът за първи път е открит и класифициран, неговата биология предлага едни от най-добрите крайности за микробна преживяемост. Животът без слънчева светлина, докато образува спори, когато времето е студено или сухо може да превърне този издръжлив организъм в модел за разглеждане сред бъдещите планетни учени.
Независимост на примитивната слънчева енергия
Наистина, името Desulfotomaculum означава „наденица“, която намалява серните съединения. Това е организъм с форма на прът; на латиница, -tomaculum, означава „наденица“. Desulfotomaculum е анаероб, което означава, че не се нуждае от кислород. Наземно се намира в почвата, водата и геотермалните региони, както и в червата на насекоми и животни. Неговият жизнен цикъл зависи от редуцирането на серни съединения като магнезиев сулфат (или епсомни соли) до сероводород.
Метаболизиращите сяра микроби използват много примитивна форма на производство на енергия: химичното им действие е толкова важно, колкото непосредственото им местообитание. От това, което знаем за условията на ранната Земя, вероятно беше горещо и имаше много ултравиолет (UV). Това беше редуцираща атмосфера, така че неща като сероводород като неорганичен източник на енергия вероятно са това, което е било достъпно за използване. На Земята някои видове Desulfotomaculum растат оптимално при 30-37 C, но могат да растат и при други температури в зависимост от това кой от близо 20 вида Desulfotomaculum се култивира.
На фригидната, суха планета, толкова отдалечена от Слънцето, всичко, което се метаболизира успешно, също би се възползвало от някои нови пътища, различни от фотосинтеза за производство на енергия. Изненадващо, докато някои видове опасности от радиация на Марс могат да бъдат коварни, липсата на UV лъчи сама по себе си е непосредствен проблем. Какъв вид и интензивност на слънчевата светлина може да бъде най-полезен за обикновения зелен или богат на хлорофил живот на Земята? Или кога микроб може да процъфтява само с полезна сянка от покриване на почвата или тъмен скалист надвес. Правенето без пряка слънчева светлина може да е марсианска норма.
„[Desulfotomaculum] се нуждае от малко водород, за да върви с това, но [сярата] е неговият източник на енергия. Може да работи независимо от слънцето “, каза Кларк. „Причината, която харесвам последния организъм, е, че той също може да образува спори, така че може да презимува през тези междинни времена на Марс между по-топлите магии и разликите в [слънчевата] косота, за които знаем.“
„Така че освен физически доказателства за вкаменелости - каза Кларк, - можете да имате химически доказателства. Оказва се, че сярата е един от онези следотърсачи, които се справят доста добре в изотопното фракциониране. Когато живите организми обработват сяра, те са склонни да фракционират изотопите по различен начин от геоложки или минералогични начини ... Така че съществуват организми и изотопни начини да го търсят. За да направите изотопния анализ, вероятно ще вземете пробите отново на Земята. "
Запазване на живота
Геологът на MIT, Джон Гротзингер, се зае с предизвикателния въпрос как един бъдещ планиращ мисия може да започне да формулира цялостна биологична стратегия. След успешното кацане в близост до този вид оголване на сайта Opportunity, може ли бъдеща мисия на Марс да търси доказателства за изкопаемия живот? „Отговорът на този въпрос е много прост. На Земята, което е единственото преживяване, което имаме, откриването на фосили, запазени в древни скали, е много рядко. Трябва да направите всичко възможно, за да оптимизирате ситуацията за тяхното запазване. "
От самото начало на мисията „Възможност“ Андрю Нол, харвардски палеонтолог и член на научния екип на MER каза пред сп. Astrobiology, че „Истинският въпрос, който човек иска да има предвид, когато мисли за Meridiani, е: Какво, ако има, подписите на че биологията всъщност се запазва в диагенетично стабилни скали? ..Ако водата присъства на повърхността на Марсиан в продължение на 100 години на всеки 10 милиона години, това не е много интересно за биологията. Ако присъства от 10 милиона години, това е много интересно. "
"Първо се тревожиш за запазването", подчерта Гротцингер. „Насочвате стратегията си да оптимизирате запазването. Ако нещо е имало, тези условия могат да бъдат идеални за капсули за време ... но това е нещо предизвикателство. ... На този етап искаме да настояваме за предпазливост при тълкуването на тези резултати. "
"Продължавайте да се настройвате", завърши Сквирес.
Оригинален източник: списание НАСА / Астробиология
