Mars ima ostro in neprizanesljivo okolje. Zdi se, da Rdeči planet ni primeren za življenje zaradi suhih in ledenih temperatur, ki so v povprečju -80 stopinj Fahrenheita (-63 stopinj Celzija) na srednjih zemljepisnih širinah. Še huje: sončni protoni in močno galaktično kozmično sevanje nenehno bombardirajo marec.
V prelomni preiskavi je raziskovalna skupina pod vodstvom Briana Hoffmana in Ajaya Sharme iz Northwestern University odkrili, da lahko starodavne bakterije v bližini Marsovega površja preživijo veliko dlje, kot se je prej mislilo. Poleg tega lahko mikrobi preživijo precej dlje, ko so zakopani, ker so zaščiteni pred sončnimi protoni in galaktičnim kozmičnim sevanjem.
Te ugotovitve potrjujejo možnost, da če se je življenje na Marsu kdaj razvilo, bi lahko njegove biološke ostanke razkrili v prihodnjih misijah, vključno z ExoMars (Rover Rosalind Franklin) in Mars Life Explorer, ki bo nosil vrtalnike za pridobivanje materialov iz 2 metrov pod površjem.
Raziskovalci so tudi pokazali, da lahko nekateri sevi bakterij prenašajo sovražnike podnebje na Marsu, kar povečuje možnost, da bi prihodnji astronavti in vesoljski popotniki nenamerno prinesli svoje mikrobe na planet.
Michael Daly, profesor patologije na univerzi Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) in član odbora Nacionalne akademije za planetarno zaščito, ki je vodil študijo, je dejal, »Naši modelni organizmi služijo kot približki tako za predhodno kontaminacijo Marsa kot tudi za povratno kontaminacijo Zemlje, obema pa se je treba izogibati. Pomembno je, da imajo te ugotovitve posledice tudi za bioobrambo, saj grožnja bioloških dejavnikov, kot je antraks, ostaja zaskrbljujoča za vojaško in domovinsko obrambo.
Hoffman je rekel, "Ugotovili smo, da bi bila zemeljska kontaminacija na Marsu v bistvu trajna - v časovnih okvirih tisoč let. To bi lahko zapletlo znanstvena prizadevanja za iskanje Marsovsko življenje. Podobno, če bi se mikrobi razvili na Marsu, bi bili lahko sposobni preživeti do danes. To pomeni, da bi vrnitev vzorcev z Marsa lahko onesnažila Zemljo.
Za svojo študijo znanstveniki začnejo z določanjem meja preživetja mikrobnega življenja zaradi ionizirajočega sevanja. Nato so šest različnih vrst zemeljskih bakterij in gliv izpostavili suhi, zamrznjeni simulaciji Marsovo površje in jih razstrelili s protoni ali žarki gama (za posnemanje sevanja v vesolju).
Hoffman je rekel, »V njem ni tekoče vode ali večje količine vode Marsovsko ozračje, tako da bi se celice in spore izsušile. Znano je tudi, da je površinska temperatura na Marsu približno podobna suhemu ledu, tako da je res globoko zamrznjen.«
Na koncu so znanstveniki ugotovili, da bi lahko nekateri zemeljski mikroorganizmi na Marsu zdržali več sto milijonov let v geoloških obdobjih. Znanstveniki so ugotovili, da je en trdoživ mikrob, Deinococcus radiodurans ali »bakterija Conan«, še posebej primeren za preživetje v težkih razmerah na Marsu. Bakterija Conan je preživela spore Bacillus, ki lahko na Zemlji živijo milijone let, tako da je preživela ogromne količine sevanja v hladnem, sušnem okolju.
Znanstveniki so vzorce izpostavili visokim dozam sevanja gama in protoni, podobno kot bi Mars doživel neposredno pod površjem, pa tudi veliko nižje odmerke, podobno kot bi se zgodilo, če bi bil mikroorganizem globoko zakopan.
Kopičenje manganovih antioksidantov v celicah izpostavljenih bakterij je nato izmerila Hoffmanova ekipa na Northwestern z uporabo sofisticirane spektroskopske tehnike. Hoffman je ugotovil povezavo med številom manganovih antioksidantov, ki jih nosi mikrob ali njegove spore, in velikostjo odmerka sevanja, ki ga lahko prenese. Zato več manganovih antioksidantov poveča odpornost proti sevanju in podaljša življenjsko dobo.
V prejšnjih raziskavah so znanstveniki odkrili, da lahko bakterija Conan prenese 25,000 enot sevanja (ali "sivih") ali približno 1.2 milijona let tik pod površjem Marsa, medtem ko je v tekočini. Vendar pa je najnovejša študija odkrila, da lahko prožna bakterija prenese 140,000 grejev sevanja, ko je bila posušena, zamrznjena in globoko zakopana – pogoji, ki bi bili značilni za marsovsko podnebje. Človeški smrtni odmerek je 28,000-krat večji od tega.
Čeprav je Conan, bakterija, lahko preživela le nekaj ur na površju, ko je bila obsijana z ultravijolično svetlobo, se njena življenjska doba dramatično podaljša, če je v senci ali se nahaja neposredno pod površjem Marsa. Bakterija Conan, ki je zakopana le 10 centimetrov pod površjem Marsa, se čas preživetja podaljša na 1.5 milijona let. In ko bi bila zakopana 10 metrov globoko, bi lahko bakterija bučne barve preživela neverjetnih 280 milijonov let.
Daly je rekel »Čeprav D. radiodurans, zakopan v Marsovem podzemlju, ne bi mogel preživeti v mirovanju približno 2 do 2.5 milijarde let, odkar je tekoča voda izginila na Marsu, se taka Marsova okolja redno spreminjajo in talijo udarci meteoritov. Predlagamo, da bi občasno taljenje lahko omogočilo občasno ponovno naselitev in razpršitev. Poleg tega, če bi življenje na Marsu kdaj obstajalo, bi njihove makromolekule in virusi preživeli veliko, veliko dlje, tudi če na Marsu zdaj niso prisotne žive oblike. To povečuje verjetnost, da bo, če se je kdaj razvilo življenje na Marsu, to razkrito v prihodnjih misijah.«
Referenca dnevnika:
- William H. Horne, Robert P. Volpe et al. Učinki izsušitve in zamrzovanja na preživetje mikrobnega ionizirajočega sevanja: premisleki za vrnitev vzorcev z Marsa. Astrobiologija. DOI: 10.1089/ast.2022.0065
