Badania dowodzą, że wykrycie dawnych form życia na Marsie jest możliwe, choć trudniejsze, niż początkowo sądzono
Częstym błędem jest kojarzenie istnienia życia z obecnością tlenu. Gdybyśmy trzymali się tej zasady, to wiedząc, że w atmosferze Marsa nie ma tlenu, moglibyśmy z łatwością założyć, iż Mars nie nadaje się do życia. Kilka organizmów ziemskich dowodzi jednak, że życie może istnieć bez tlenu. Niektóre z tych form życia, zwanych mikroorganizmami beztlenowymi, wyróżniają się zdolnością do przetrwania w ekstremalnych warunkach, porównywalnych do tych występujących na Marsie. U podstaw projektu MASE (Mars Analogues for Space Exploration) legło pytanie, czy takie beztlenowe mikroorganizmy kiedykolwiek istniały na Marsie, a jeśli tak, to jak można je wykryć, nawet gdy już obumarły i skamieniały. „Wiemy, że na Marsie znajdowało dużo więcej substancji w stanie ciekłym niż obecnie i że woda znajdowała się na jego powierzchni wystarczająco długo, aby mogło w niej rozwinąć się życie. Teraz musimy się dowiedzieć, czy istnieją formy życia, które mogłyby z tego skorzystać, czy też istnieją jakieś szczególne bariery, które mogły uniemożliwiać istnienie życia na tej planecie”, mówi Charles Cockell, profesor astrobiologii na Uniwersytecie Edynburskim i koordynator projektu MASE. W tym celu zespół udał się do kilku miejsc na Ziemi, gdzie występują organizmy beztlenowe, takich jak Rio Tinto w Hiszpanii, Islandia i środowiska znajdujące się głęboko pod ziemią. Uczeni pobrali próbki i przywieźli je do laboratorium, aby sprawdzić zdolność organizmów do tolerowania różnych rodzajów ekstremalnych warunków. „Chcieliśmy przetestować granice odporności organizmów żywych w obecności utleniaczy, nadchloranów i innych chemikaliów oraz w warunkach, które są dość niezwykłe na Ziemi, ale typowe dla powierzchni Marsa”, wyjaśnia prof. Cockell. „Ale poza tym staraliśmy się również zrozumieć, jak w takich warunkach zachowywane są skamieliny organizmów, co było pytaniem długo pozostającym bez odpowiedzi”. Zespół posłużył się dwiema głównymi metodami. Jedna z nich wykorzystuje przeciwciała do wykrywania życia w skałach i skamieniałym środowisku, natomiast druga wykorzystuje nowy typ spektroskopu ze wzbudzaniem laserowym (LIBS), w którym próbki poddawane są działaniu promienia lasera, aby uwolnić wszystkie zawarte w nich pierwiastki. „Na przykład, pobieraliśmy i napromieniowaliśmy próbki zmarzliny, by następnie badać, czy jesteśmy w stanie wykryć ślady życia w tych skałach po ich przetworzeniu w warunkach zbliżonych do marsjańskich. Udało nam się wykazać, że nasz nowy instrument jest w stanie wykryć biosygnatury w tych starych próbkach wiecznej zmarzliny”, mówi prof. Cockell. Rezultaty tych eksperymentów okazały się źródłem bogatej wiedzy. Po pierwsze, zespół był w stanie zidentyfikować podstawowy zestaw mikroorganizmów beztlenowych, które można znaleźć w dowolnym środowisku, co oznacza, że istnieje pewien „podstawowy zestaw zdolności” niezbędnych do przetrwania w ekstremalnych środowiskach, które potencjalnie mogą być takie same na Marsie. Następnie zespół wykazał, że mikroorganizmy mogą wykorzystywać te same mechanizmy adaptacyjne do życia na Marsie, co na Ziemi. Na koniec zebrano nowe dane pokazujące, w jaki sposób mikroorganizmy beztlenowe ulegają skamienieniu w warunkach beztlenowych i w jaki sposób proces ten może wpłynąć na możliwości znalezienia tych mikroorganizmów. „Ustaliliśmy, że wykrycie szczątków mikroorganizmów beztlenowych jest możliwe. Szczególnie ciekawe było jednak to, że w miarę jak organizmy te ulegają skamienieniu, ich biosygnatury mogą znikać w minerałach, przez co są znacznie trudniejsze do zidentyfikowania. Choć nasze prace potwierdzają możliwość poszukiwania mikroorganizmów, teraz wiemy, że jest to o wiele bardziej skomplikowane, niż wcześniej sądziliśmy”, wyjaśnia prof. Cockell. Prowadzone w projekcie badania nie były ukierunkowane na konkretną misję, ale prof. Cockell twierdzi, że przyszłe misje, takie jak Exomars, Mars 2020, a nawet przyszłe misje załogowe na Marsa, mogą skorzystać z danych zebranych w ramach MASE.
Słowa kluczowe
MASE, Mars, beztlenowe, nadchlorany, spektroskop, mikroorganizmy, drobnoustroje