A Mars környezete kemény és könyörtelen. Úgy tűnik, hogy a Vörös bolygó az élet számára lakhatatlan a száraz és jeges hőmérséklet miatt, amely a középső szélességi fokokon átlagosan -80 Fahrenheit-fok (-63 Celsius-fok). Még rosszabb: a nap protonjai és az erőteljes galaktikus kozmikus sugárzás folyamatosan bombáznak Mars.
Egy úttörő vizsgálat során a Brian Hoffman és Ajay Sharma vezette kutatócsoport Northwestern University felfedezte, hogy az ősi baktériumok sokkal tovább élhetnek, mint azt korábban gondolták a Mars felszíne közelében. Ezenkívül a kórokozók sokkal tovább életben maradhatnak, ha eltemetik, mivel védettek a nap protonjaitól és a galaktikus kozmikus sugárzástól.
Ezek az eredmények megerősítik annak lehetőségét, hogy ha valaha is élet alakulna ki a Marson, biológiai maradványai feltárulhatnak a jövőbeni küldetések során, ideértve az ExoMarsot (Rosalind Franklin rover) és a Mars Life Explorert, amely fúrókat szállít az anyagok 2 méter mélyről történő kinyerésére.
A kutatók azt is kimutatták, hogy egyes baktériumtörzsek elviselik az ellenségeskedést éghajlat a Marson, ami felveti annak lehetőségét, hogy a jövő űrhajósai és űrutazói akaratlanul is bejuttatják mikrobáikat a bolygóra.
Michael Daly, a Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) patológiaprofesszora és a National Academies Planetary Protection Committee tagja, a tanulmány vezetője elmondta: „Modellorganizmusaink a Mars előrehaladott szennyeződésének, valamint a Föld visszafelé irányuló szennyeződésének a proxyumaként szolgálnak, mindkettőt el kell kerülni. Fontos, hogy ezeknek az eredményeknek biológiai védelmi vonatkozásai is vannak, mivel a biológiai ágensek, például az Anthrax veszélye továbbra is aggodalomra ad okot a katonai és a honvédelem számára.”
Hoffman azt mondta: „Arra a következtetésre jutottunk, hogy a Marson a földi szennyeződés lényegében tartós lesz – több ezer éven keresztül. Ez megnehezítheti a keresendő tudományos erőfeszítéseket Marsi élet. Hasonlóképpen, ha mikrobák fejlődnének ki a Marson, képesek lennének túlélni a mai napig. Ez azt jelenti, hogy a Mars-minták visszaküldése megfertőzheti a Földet.
Vizsgálatuk során a tudósok először meghatározzák a mikrobiális élet ionizáló sugárzás túlélési határait. Ezután hat különböző földi baktériumot és gombát tettek ki egy száraz, fagyasztott szimulációnak A Mars felszíne és protonokkal vagy gamma-sugárzással robbantotta fel őket (az űrben való sugárzás utánzása érdekében).
Hoffman azt mondta: „Nincs folyóvíz vagy jelentős víz az épületben Marsi légkör, így a sejtek és a spórák kiszáradnának. Az is ismert, hogy a Marson a felszíni hőmérséklet nagyjából hasonló a szárazjégéhez, tehát valóban mélyen fagyott.
A tudósok végül arra a következtetésre jutottak, hogy egyes szárazföldi mikroorganizmusok több százmillió éves geológiai korszakon keresztül is kibírják a Marson. A tudósok azt találták, hogy egy szívós mikroba, a Deinococcus radiodurans vagy a „Conan the Bacterium” különösen alkalmas arra, hogy túlélje a súlyos marsi körülményeket. Conan a baktérium túlélte a Bacillus spórákat, amelyek akár több millió évig is élhetnek a Földön, mivel hatalmas mennyiségű sugárzást túléltek a rideg, száraz környezetben.
A tudósok a mintákat nagy dózisú gamma-sugárzásnak tették ki és protonok, hasonlóan ahhoz, amit a Mars a közvetlen felszín alatt tapasztalna, valamint sokkal kisebb dózisokban, hasonlóan ahhoz, ami akkor történne, ha egy mikroorganizmust mélyen eltemetnénk.
A mangán antioxidánsok felhalmozódását a kitett baktériumok sejtjeiben ezután Hoffman csapata mérte Northwesternben egy kifinomult spektroszkópiai technikával. Hoffman összefüggést talált a mikrobák vagy spórái által hordozott mangán antioxidánsok száma és az általa elviselhető sugárdózis nagysága között. Ezért a több mangán antioxidáns növeli a sugárzás ellenállását és javítja az élettartamot.
Korábbi kutatások során a tudósok felfedezték, hogy a Conan, a baktérium 25,000 1.2 egységnyi sugárzást (vagy „szürkét”) képes ellenállni, vagyis körülbelül 140,000 millió évvel közvetlenül a Mars felszíne alatt, miközben folyadékban tartják. A legfrissebb tanulmány azonban felfedezte, hogy a rugalmas baktérium 28,000 XNUMX szürke sugárzást képes ellenállni, ha szárítják, fagyasztják és mélyen eltemetik – olyan körülmények között, amelyek a marsi éghajlatra jellemzőek. Az emberi halálos dózis XNUMX XNUMX-szer nagyobb, mint ez.
Bár a Conan, a baktérium csak néhány órát tudott túlélni a felszínen ultraibolya fényben fürödve, élettartama drámaian meghosszabbodik, ha árnyékban van vagy közvetlenül a Mars felszíne alatt helyezkedik el. A Mars felszíne alatt mindössze 10 centiméterrel eltemetett Conan, a baktérium túlélési ideje 1.5 millió évre nő. És ha 10 méterrel lejjebb temetik, a tökszínű baktérium akár 280 millió évet is túlélhet.
Daly azt mondta: „Bár a Mars felszínén eltemetett D. radiodurans nem tudott szunnyadva fennmaradni a becslések szerint 2-2.5 milliárd évig, amióta az áramló víz eltűnt a Marson, az ilyen marsi környezeteket rendszeresen megváltoztatják és megolvadják meteorit becsapódások. Azt javasoljuk, hogy az időszakos olvadás időszakos újratelepülést és szétszóródást tesz lehetővé. Továbbá, ha valaha is létezett marsi élet, még ha életképes életformák most nem is lennének jelen a Marson, makromolekuláik és vírusaik sokkal-sokkal tovább fennmaradnának. Ez megerősíti annak valószínűségét, hogy ha valaha is élet alakult ki a Marson, ez a jövőbeli küldetések során kiderül."
Journal Reference:
- William H. Horne, Robert P. Volpe et al. A kiszáradás és a fagyasztás hatása a mikrobiális ionizáló sugárzás túlélésére: A Mars-minta-visszavétel szempontjai. Asztrobiológia. DOI: 10.1089/ast.2022.0065
