Ο Άρης έχει ένα σκληρό και αδυσώπητο περιβάλλον. Ο Κόκκινος Πλανήτης φαίνεται να είναι ακατοίκητος για ζωή λόγω των ξηρών και παγωμένων θερμοκρασιών, οι οποίες κατά μέσο όρο -80 βαθμοί Φαρενάιτ (-63 βαθμοί Κελσίου) στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Ακόμα χειρότερα: Τα ηλιακά πρωτόνια και η ισχυρή γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία βομβαρδίζουν συνεχώς Μάρτιος.
Σε μια πρωτοποριακή έρευνα, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τους Brian Hoffman και Ajay Sharma του Northwestern University ανακάλυψε ότι τα αρχαία βακτήρια μπορεί να επιβιώσουν πολύ περισσότερο από ό,τι πιστεύαμε μέχρι τώρα κοντά στην επιφάνεια του Άρη. Επίσης, τα μικρόβια μπορεί να επιβιώσουν πολύ περισσότερο όταν θάβονται, επειδή προστατεύονται από τα ηλιακά πρωτόνια και τη γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία.
Αυτά τα ευρήματα ενισχύουν την πιθανότητα ότι εάν ποτέ εξελισσόταν ζωή στον Άρη, τα βιολογικά της υπολείμματα μπορεί να αποκαλυφθούν σε μελλοντικές αποστολές, συμπεριλαμβανομένου του ExoMars (rover Rosalind Franklin) και του Mars Life Explorer, που θα μεταφέρει τρυπάνια για την εξαγωγή υλικών από 2 μέτρα κάτω από την επιφάνεια.
Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι ορισμένα στελέχη βακτηρίων μπορεί να αντέξουν το εχθρικό κλίμα στον Άρη, αυξάνοντας την πιθανότητα οι μελλοντικοί αστροναύτες και ταξιδιώτες στο διάστημα να εισάγουν ακούσια τα μικρόβια τους στον πλανήτη.
Ο Michael Daly, καθηγητής παθολογίας στο Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) και μέλος της Επιτροπής Εθνικών Ακαδημιών για την Πλανητική Προστασία, που ηγήθηκε της μελέτης, είπε: «Οι οργανισμοί μας-πρότυπο χρησιμεύουν ως υποδοχείς τόσο για την μπροστινή μόλυνση του Άρη, όσο και για τη μόλυνση της Γης προς τα πίσω, και τα δύο πρέπει να αποφεύγονται. Είναι σημαντικό ότι αυτά τα ευρήματα έχουν επιπτώσεις και στη βιοάμυνα, επειδή η απειλή βιολογικών παραγόντων, όπως ο Άνθρακας, παραμένει ανησυχητικό για τη στρατιωτική άμυνα και την πατρίδα».
Ο Χόφμαν είπε, «Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η επίγεια μόλυνση στον Άρη θα ήταν ουσιαστικά μόνιμη - σε χρονικά πλαίσια χιλιάδων ετών. Αυτό θα μπορούσε να περιπλέξει τις επιστημονικές προσπάθειες αναζήτησης Αρειανή ζωή. Ομοίως, εάν τα μικρόβια εξελίχθηκαν στον Άρη, θα μπορούσαν να επιβιώσουν μέχρι σήμερα. Αυτό σημαίνει ότι τα επιστρεφόμενα δείγματα του Άρη θα μπορούσαν να μολύνουν τη Γη».
Για τη μελέτη τους, οι επιστήμονες ξεκινούν με τον προσδιορισμό των ορίων επιβίωσης της μικροβιακής ζωής από την ιονίζουσα ακτινοβολία. Στη συνέχεια, εξέθεσαν έξι διαφορετικά είδη γήινων βακτηρίων και μυκήτων σε μια ξηρή, παγωμένη προσομοίωση επιφάνεια του Άρη και τα εκτόξευσε με πρωτόνια ή ακτίνες γάμμα (για να μιμηθεί την ακτινοβολία στο διάστημα).
Ο Χόφμαν είπε, «Δεν υπάρχει τρεχούμενο νερό ή σημαντικό νερό στο Αρειανή ατμόσφαιρα, έτσι τα κύτταρα και τα σπόρια θα στεγνώσουν. Είναι επίσης γνωστό ότι η θερμοκρασία της επιφάνειας στον Άρη είναι περίπου παρόμοια με τον ξηρό πάγο, επομένως είναι πράγματι βαθιά παγωμένος».
Στο τέλος, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ορισμένοι επίγειοι μικροοργανισμοί θα μπορούσαν να αντέξουν στον Άρη για γεωλογικές εποχές εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα ανθεκτικό μικρόβιο, το Deinococcus radiodurans, ή «Conan the Bacterium», είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για να επιβιώσει στις σοβαρές συνθήκες του Άρη. Το βακτήριο Conan ξεπέρασε τα σπόρια του Βάκιλλου, τα οποία μπορεί να ζουν στη Γη για εκατομμύρια χρόνια, επιζώντας από τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας στο παγωμένο, άνυδρο περιβάλλον.
Οι επιστήμονες εξέθεσαν δείγματα σε υψηλές δόσεις ακτινοβολίας γάμμα και πρωτόνια, παρόμοιο με αυτό που θα βίωνε ο Άρης στο άμεσο υπέδαφος, καθώς και πολύ χαμηλότερες δόσεις, παρόμοιες με αυτές που θα συνέβαιναν αν ένας μικροοργανισμός θάφτηκε βαθιά.
Η συσσώρευση αντιοξειδωτικών μαγγανίου στα κύτταρα των εκτεθειμένων βακτηρίων μετρήθηκε στη συνέχεια από την ομάδα του Hoffman στο Northwestern χρησιμοποιώντας μια εξελιγμένη τεχνική φασματοσκοπίας. Ο Χόφμαν βρήκε μια συσχέτιση μεταξύ του αριθμού των αντιοξειδωτικών μαγγανίου που φέρει ένα μικρόβιο ή των σπόρων του και του μεγέθους της δόσης ακτινοβολίας που μπορεί να διατηρήσει. Επομένως, η ύπαρξη περισσότερων αντιοξειδωτικών μαγγανίου αυξάνει την αντίσταση στην ακτινοβολία και βελτιώνει τη διάρκεια ζωής.
Σε προηγούμενη έρευνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το βακτήριο Conan μπορεί να αντέξει 25,000 μονάδες ακτινοβολίας (ή «γκρι»), ή περίπου 1.2 εκατομμύρια χρόνια ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του Άρη, ενώ διατηρείται σε υγρό. Ωστόσο, η πιο πρόσφατη μελέτη ανακάλυψε ότι το ανθεκτικό βακτήριο μπορούσε να αντέξει 140,000 γκρίζες ακτινοβολίες όταν ήταν ξηρό, παγωμένο και βαθιά θαμμένο - συνθήκες που θα ήταν χαρακτηριστικές για το κλίμα του Άρη. Η ανθρώπινη θανατηφόρα δόση είναι 28,000 φορές υψηλότερη από αυτή.
Αν και το Conan, το βακτήριο, μπορούσε να επιβιώσει μόνο για λίγες ώρες στην επιφάνεια ενώ βρισκόταν λουσμένο στο υπεριώδες φως, η διάρκεια ζωής του βελτιώνεται δραματικά όταν σκιάζεται ή βρίσκεται ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του Άρη. Θαμμένος μόλις 10 εκατοστά κάτω από την επιφάνεια του Άρη, η περίοδος επιβίωσης του βακτηρίου Conan αυξάνεται σε 1.5 εκατομμύριο χρόνια. Και, όταν θαφτεί 10 μέτρα κάτω, το κολοκυθόχρωμο βακτήριο θα μπορούσε να επιβιώσει για 280 εκατομμύρια χρόνια.
Ο Νταλί είπε, «Παρόλο που το D. radiodurans θαμμένο στο υπέδαφος του Άρη δεν θα μπορούσε να επιβιώσει σε λανθάνουσα κατάσταση για τα εκτιμώμενα 2 έως 2.5 δισεκατομμύρια χρόνια από τότε που εξαφανίστηκε το νερό που ρέει στον Άρη, τέτοια περιβάλλοντα του Άρη αλλάζουν και λιώνουν τακτικά από κρούσεις μετεωριτών. Προτείνουμε ότι η περιοδική τήξη θα μπορούσε να επιτρέψει διακοπτόμενη επαναπληθυσμό και διασπορά. Επίσης, αν υπήρχε ποτέ ζωή στον Άρη, ακόμα κι αν δεν υπάρχουν τώρα βιώσιμες μορφές ζωής στον Άρη, τα μακρομόρια και οι ιοί τους θα επιβίωναν πολύ, πολύ περισσότερο. Αυτό ενισχύει την πιθανότητα ότι, αν ποτέ εξελιχθεί ζωή στον Άρη, αυτό θα αποκαλυφθεί σε μελλοντικές αποστολές».
Αναφορά στο περιοδικό:
- William H. Horne, Robert P. Volpe et al. Επιδράσεις της αποξήρανσης και της κατάψυξης στην επιβίωση της μικροβιακής ιονίζουσας ακτινοβολίας: Θεωρήσεις για την επιστροφή δειγμάτων στον Άρη. ΑστροβιολογίαςΕ DOI: 10.1089/ast.2022.0065
