Днес има множество доказателства, които показват, че по време на ноакийския период (около 4,1 до 3,7 милиарда години) микроорганизмите са могли да съществуват на повърхността на Марс. Те включват доказателства за минали водни потоци, реки и езера, както и атмосферни модели, които показват, че Марс някога е имал по-плътна атмосфера. Всичко това допълва, че Марс някога е бил по-топло и влажно място, отколкото е днес.
Към днешна дата обаче не са открити доказателства, че животът някога е съществувал на Марс. В резултат на това учените се опитват да определят как и къде трябва да търсят признаци от миналия живот. Според ново проучване на екип от европейски изследователи, екстремните форми на живот, които са способни да метаболизират металите, биха могли да съществуват на Марс в миналото. „Отпечатъците на пръстите“ на тяхното съществуване биха могли да се намерят, ако се разгледат мостри от червени пясъци на Марс.
Заради тяхното изследване, което наскоро се появи в научното списание Граници на микробиологията, екипът създаде „Ферма на Марс“, за да види как форма на екстремни бактерии може да се окаже в древна марсианска среда. Тази среда се характеризира със сравнително тънка атмосфера, съставена главно от въглероден диоксид, както и симулирани проби от марсиански реголит.
След това те въведоха щам от бактерии, известен като Metallosphaera sedula, който процъфтява в гореща, кисела среда. Всъщност оптималните условия на бактериите са тези, при които температурите достигат 347,1 K (74 ° C; 165 ° F) и нивата на pH са 2,0 (между лимонов сок и оцет). Такива бактерии са класифицирани като хемолитротрофи, което означава, че те са в състояние да метаболизират иногранни метали - като желязо, сяра и дори уран.
След това тези петна от бактерии се добавят към пробите от реголит, които са проектирани да имитират условия на различни места и исторически периоди на Марс. Първо, имаше проба MRS07 / 22, която се състоеше от силно порест тип скала, която е богата на силикати и железни съединения. Тази проба симулира видовете седименти, открити на повърхността на Марс.
Тогава имаше P-MRS, проба, богата на хидратирани минерали, и богата на сулфат S-MRS проба, която имитира марсиански реголит, създаден при киселинни условия. И накрая, имаше пробата от JSC 1A, която до голяма степен беше съставена от вулканичната скала, известна като палагонит. С тези проби екипът успя да види как точно присъствието на екстремни бактерии ще остави биосигнатури, които могат да бъдат открити днес.
Както обясни в прессъобщението на университета във Виена Татяна Милоевич - сътрудник на Елиза Рихтер от групата на екстремофилите във Виенския университет и съавтор на хартията:
„Успяхме да покажем, че поради метаболитната си метаболитна окислителна активност, когато получава достъп до тези марсиански реголитни симуланти, M. sedula активно ги колонизира, освобождава разтворими метални йони в разтвора на проникване и променя тяхната минерална повърхност, оставяйки след себе си специфични сигнали на живот, „пръстов отпечатък“, така да се каже. “
След това екипът изследва пробите от реголит, за да провери дали са преминали биопроцесори, което е възможно благодарение на съдействието на Вероника Сомоза - химик от катедрата по физиологична химия на Виенския университет и съавтор на изследването. Използвайки електронен микроскоп, комбиниран с техника на аналитична спектроскопия, екипът се опита да установи дали металите с пробите са били консумирани.
В крайна сметка получените от тях набори от микробиологични и минералогични данни показват признаци на свободни разтворими метали, което показва, че бактериите ефективно са колонизирали пробите от реголит и са метаболизирали някои от металните минерали в тях. Както Милоевич посочи:
„Получените резултати разширяват познанията ни за биогеохимичните процеси на възможен живот извън Земята и дават конкретни индикации за откриване на биосигнатури върху извънземни материали - стъпка по-нататък за доказване на потенциален извънземен живот.“
Всъщност това означава, че екстремни бактерии са могли да съществуват на Марс преди милиарди години. И благодарение на състоянието на Марс днес - с тънката му атмосфера и липсата на валежи - биосигнатурите, които са оставили след себе си (т.е. следи от свободни разтворими метали), могат да бъдат запазени в рамките на марсианския реголит. Следователно тези биосигнатури могат да бъдат открити чрез предстоящи мисии за връщане на проби, като например Марс 2020 Rover.
Освен че посочва пътя към възможни индикации за миналия живот на Марс, това проучване е важно и по отношение на лова за живот на други планети и звездни системи. В бъдеще, когато успеем да изучаваме директно слънчеви планети, учените вероятно ще търсят признаци на биоминерали. Освен всичко друго, тези „пръстови отпечатъци“ биха били мощен показател за съществуването на извънземен живот (минало или настояще).
Проучванията на екстремните форми на живот и ролята, която играят в геоложката история на Марс и други планети също са полезни за подобряване на нашето разбиране за това как животът се е появил в ранната Слънчева система. На Земята също екстремните бактерии играят важна роля за превръщането на първоначалната Земя в обитаема среда и играят важна роля в геоложките процеси днес.
Не на последно място, проучванията от този характер биха могли също да проправят пътя за биомиминиране, техника, при която щамовете бактерии извличат метали от руди. Такъв процес би могъл да се използва за космическо проучване и експлоатация на ресурси, при които колонии от бактерии се изпращат до мините на астероиди, метеори и други небесни тела.
