Има ли живот на Марс? Ако е там, вероятно е микроскопично и наистина е трудно; в състояние да се справи със студени температури, ниско налягане и много малко вода. Тези микроби разширяват гамата от местообитания, които биха могли да поддържат живота в нашата Слънчева система и ще предоставят на учените нови характеристики, които да търсят при изследване на Червената планета.
Клас от особено издръжливи микроби, които живеят в някои от най-суровите земни среди, може да процъфти на студен Марс и други мразовити планети, според изследователски екип от астрономи и микробиолози.
В двугодишно лабораторно проучване изследователите откриват, че някои адаптирани към студа микроорганизми не само оцеляват, но се възпроизвеждат при 30 градуса по Фаренхайт, точно под точката на замръзване на водата. Микробите също разработиха защитен механизъм, който ги предпазва от студени температури. Изследователите са членове на уникална колаборация на астрономи от Научния институт за космически телескопи и микробиолози от Центъра за морска биотехнология на Института по Мериленд в Балтимор, Md. Резултатите им се появяват на уебсайта на International Journal of Astrobiology.
„Пределно ниската температура за живот е особено важна, тъй като както в Слънчевата система, така и в галактиката Млечен път, студената среда е много по-често срещана от горещата среда“, казва Нийл Рийд, астроном от Научния институт за космически телескопи и лидер на изследователски екип. „Нашите резултати показват, че най-ниските температури, при които тези организми могат да процъфтяват, попадат в температурния диапазон на днешния Марс и биха могли да позволят оцеляване и растеж, особено под повърхността на Марс. Това може да разшири сферата на обитаемата зона, зоната, в която би могъл да съществува живот, до по-студени планети, подобни на Марс. "
Повечето звезди в нашата галактика са по-хладни от нашето Слънце. Зоната около тези звезди, която е подходяща за подобни на Земята температури, би била по-малка и по-тясна от така наречената обитаема зона около нашето Слънце. Следователно, по-голямата част от планетите вероятно ще бъдат по-студени от Земята.
В своето двугодишно проучване учените тествали най-студените температурни граници за два типа едноклетъчни организми: халофили и метаногени. Те са сред група микроби, наречени екстремофили, така наречени, защото живеят в горещи извори, кисели полета, солени езера и полярни ледени шапки при условия, които биха убили хора, животни и растения. Халофилите процъфтяват в солена вода, като Голямото солено езеро, и имат ДНК системи за възстановяване, за да ги предпазят от изключително високи дози радиация. Метаногените са способни да се разрастват с прости съединения като водород и въглероден диоксид за енергия и могат да превърнат отпадъците си в метан.
Халофилите и метаногените, използвани в експериментите, са от Антарктически езера. В лабораторията халофилите показват значителен растеж до 30 градуса по Фаренхайт (минус 1 градус по Целзий). Метаногените са били активни до 28 градуса по Фаренхайт (минус 2 градуса по Целзий).
„Удължихме с няколко градуса долните температурни граници за тези видове“, казва Шиладита Дасарма, професор и ръководител на екипа в Центъра за морска биотехнология, Биотехнологичния институт на Университета в Мериленд. „Имахме ограничено време за отглеждане на организмите в културата, от порядъка на месеци. Ако можехме да удължим времето за растеж, мисля, че бихме могли да понижим температурите, при които те могат да оцелеят още повече. Културната саламура, в която те растат в лабораторията, може да остане в течна форма до минус 18 градуса по Фаренхайт (минус 28 градуса по Целзий), така че потенциалът е налице за значително по-ниски температури на растеж. "
Учените също бяха изненадани да открият, че халофилите и метаногените се предпазват от фригидни температури. Някои арктически бактерии показват подобно поведение.
„Тези организми са силно адаптивни и при ниски температури образуват клетъчни агрегати“, обясни DasSarma. „Това беше поразителен резултат, който предполага, че клетките могат да се„ слепят “, когато температурите станат твърде студени за растеж, осигурявайки начини за оцеляване като популация. Това е първото откриване на този феномен при антарктически видове екстремофили при студени температури. "
Учените подбраха тези екстремофили за лабораторното изследване, тъй като те са потенциално значими за живота на студен, сух Марс. Халофилите могат да процъфтяват в солена вода под повърхността на Марс, която може да остане течна при температури доста под 32 градуса по Фаренхайт (0 градуса по Целзий). Метаногените биха могли да оцелеят на планета без кислород, като Марс. Всъщност някои учени предполагат, че метаногените произвеждат метана, открит в атмосферата на Марс.
„Това откритие показва, че строги научни изследвания върху известни екстремофили на Земята могат да дадат улики за това как животът може да оцелее на друго място във Вселената“, казва ДасСарма.
След това изследователите планират да картографират пълния генетичен план за всеки екстремофил. Инвентаризирайки всички гени, учените ще могат да определят функциите на всеки ген, като точно определят гените, които защитават организма от настинка.
Много екстремофили са еволюционни реликви, наречени Архея, които може би са били сред първите стопани на Земята преди 3,5 милиарда години. Тези здрави екстремофили може да успеят да оцелеят на много места във Вселената, включително някои от приблизително 200 свята около звезди извън нашата Слънчева система, които астрономите са открили през последното десетилетие. Тези планети са в широк спектър от среди, от така наречените „горещи Юпитери“, които орбитират близо до своите звезди и където температурите надвишават 1800 градуса по Фаренхайт (1000 градуса по Целзий), до газовите гиганти в орбитите, подобни на Юпитер, където температурите са около минус 238 градуса по Фаренхайт (минус 150 градуса по Целзий).
Откриването на планети с огромни температурни различия кара учените да се чудят кои среди могат да бъдат гостоприемни за живота. Основен фактор за оцеляването на организма е определянето на горните и долните температурни граници, при които той може да живее.
Въпреки че марсианските климатични условия са екстремни, планетата споделя някои прилики с най-екстремните студени райони на Земята, като Антарктида. Наскоро разглеждан като безплоден живот, последните проучвания на антарктическа среда разкриха значителна микробна активност. „Археите и бактериите, които са се приспособили към тези екстремни условия, са едни от най-добрите кандидати за наземни аналози на потенциалния извънземен живот; разбирането на адаптивната им стратегия и нейните ограничения ще даде по-задълбочен поглед върху основните ограничения за гамата от гостоприемни среди “, каза DasSarma.
Изследванията на екипа бяха подкрепени чрез безвъзмездни средства от Фонда за дискреционни изследвания на Научния институт за космически телескопи, Националната научна фондация и Австралийския изследователски съвет.
Научният институт за космически телескопи се управлява за НАСА от Асоциацията на университетите за изследвания в астрономията, Inc., Вашингтон.
Един от петте центъра, образуващи Биотехнологичния институт на Университета на Мериленд (UMBI), Центърът за морска биотехнология, намиращ се във вътрешното пристанище на Балтимор, наема изследователи, които прилагат инструментите на съвременната биология и биотехнологии за проучване, защита и подобряване на морските и естуарните ресурси.
С изследователски центрове в Балтимор, Роквил и Колеж Парк, Биотехнологичният институт на Университета в Мериленд е най-новият от 13 институции, формиращи Университетската система на Мериленд. UMBI има 85 факултета, класирани по стълби и бюджет за 2006 г. от 60 милиона долара. Отбелязвайки 20-годишната служба на институцията за Мериленд и света, UMBI се ръководи от микробиолог и бивш изпълнителен директор по биотехнологията д-р Джени К. Хънтър-Севера. За повече информация посетете http://www.umbi.umd.edu.
Оригинален източник: Hubble News Release
