Υπάρχει ζωή στον Άρη; Αν είναι εκεί, είναι πιθανώς μικροσκοπικό και πολύ δύσκολο. ικανός να χειριστεί κρύες θερμοκρασίες, χαμηλές πιέσεις και πολύ λίγο νερό. Αυτά τα μικρόβια επεκτείνουν το εύρος των οικοτόπων που μπορεί να υποστηρίξουν τη ζωή στο Ηλιακό μας Σύστημα και θα παρέχουν στους επιστήμονες νέα χαρακτηριστικά που θα αναζητήσουν κατά την εξερεύνηση του Κόκκινου Πλανήτη.
Μια κατηγορία ιδιαίτερα ανθεκτικών μικροβίων που ζουν σε μερικά από τα πιο σκληρά γήινα περιβάλλοντα θα μπορούσε να ανθίσει στον κρύο Άρη και σε άλλους ψυχρούς πλανήτες, σύμφωνα με μια ερευνητική ομάδα αστρονόμων και μικροβιολόγων.
Σε μια διετή εργαστηριακή μελέτη, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι μερικοί μικροοργανισμοί προσαρμοσμένοι στο κρύο όχι μόνο επέζησαν αλλά αναπαράγονταν στους 30 βαθμούς Φαρενάιτ, ακριβώς κάτω από το σημείο πήξης του νερού. Τα μικρόβια ανέπτυξαν επίσης έναν αμυντικό μηχανισμό που τους προστάτευε από τις κρύες θερμοκρασίες. Οι ερευνητές είναι μέλη μιας μοναδικής συνεργασίας αστρονόμων από το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου και μικροβιολόγων από το Κέντρο Θαλάσσιας Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Maryland Biotechnology στη Βαλτιμόρη, MD. Τα αποτελέσματά τους εμφανίζονται στον ιστότοπο του International Journal of Astrobiology.
«Το όριο χαμηλής θερμοκρασίας για τη ζωή είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς, τόσο στο ηλιακό σύστημα όσο και στον Γαλαξία μας, τα κρύα περιβάλλοντα είναι πολύ πιο συνηθισμένα από τα καυτά περιβάλλοντα», δήλωσε ο Neill Reid, αστρονόμος στο Science Telescope Science Institute και ηγέτης του ερευνητική ομάδα. «Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι χαμηλότερες θερμοκρασίες στις οποίες μπορούν να ευδοκιμήσουν αυτοί οι οργανισμοί εμπίπτουν στο εύρος θερμοκρασιών που παρατηρείται στον σημερινό Άρη και θα μπορούσαν να επιτρέψουν την επιβίωση και την ανάπτυξη, ιδιαίτερα κάτω από την επιφάνεια του Άρη. Αυτό θα μπορούσε να επεκτείνει το βασίλειο της κατοικήσιμης ζώνης, την περιοχή στην οποία θα μπορούσε να υπάρχει ζωή, σε ψυχρότερους πλανήτες που μοιάζουν με τον Άρη ».
Τα περισσότερα αστέρια στον γαλαξία μας είναι πιο δροσερά από τον Ήλιο μας. Η ζώνη γύρω από αυτά τα αστέρια που είναι κατάλληλη για θερμοκρασίες σαν τη Γη θα ήταν μικρότερη και στενότερη από τη λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη γύρω από τον Ήλιο μας. Ως εκ τούτου, η πλειονότητα των πλανητών θα ήταν πιθανότατα πιο κρύος από τη Γη.
Στη διετή μελέτη τους, οι επιστήμονες δοκίμασαν τα ψυχρότερα όρια θερμοκρασίας για δύο τύπους μονοκυτταρικών οργανισμών: αλοφίλους και μεθανογόνα. Είναι μεταξύ μιας ομάδας μικροβίων που ονομάζονται συλλογικά ακροφύσια, ονομάζονται έτσι επειδή ζουν σε θερμές πηγές, όξινα λιβάδια, αλμυρές λίμνες και πολικά παγοκρύσταλλα υπό συνθήκες που θα σκοτώνουν ανθρώπους, ζώα και φυτά. Τα αλοφάκια ευδοκιμούν σε αλμυρό νερό, όπως το Great Salt Lake, και διαθέτουν συστήματα επιδιόρθωσης DNA για να τα προστατεύουν από εξαιρετικά υψηλές δόσεις ακτινοβολίας. Τα μεθανογόνα είναι ικανά να αναπτυχθούν σε απλές ενώσεις όπως το υδρογόνο και το διοξείδιο του άνθρακα για ενέργεια και μπορούν να μετατρέψουν τα απόβλητά τους σε μεθάνιο.
Τα αλογόφιλα και τα μεθανογόνα που χρησιμοποιούνται στα πειράματα προέρχονται από λίμνες της Ανταρκτικής. Στο εργαστήριο, τα αλογόφιλα παρουσίασαν σημαντική ανάπτυξη στους 30 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 1 βαθμός Κελσίου). Τα μεθανογόνα ήταν ενεργά στους 28 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 2 βαθμούς Κελσίου).
«Έχουμε επεκτείνει τα όρια χαμηλότερης θερμοκρασίας για αυτά τα είδη κατά αρκετούς βαθμούς», δήλωσε η Shiladitya DasSarma, καθηγητής και αρχηγός της ομάδας στο Κέντρο Θαλάσσιας Βιοτεχνολογίας του Ινστιτούτου Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Maryland. «Είχαμε ένα περιορισμένο χρονικό διάστημα για να μεγαλώσουμε τους οργανισμούς στον πολιτισμό, κατά σειρά μηνών. Αν μπορούσαμε να επεκτείνουμε το χρόνο ανάπτυξης, νομίζω ότι θα μπορούσαμε να μειώσουμε τις θερμοκρασίες στις οποίες μπορούν να επιβιώσουν ακόμη περισσότερο. Η καλλιέργεια άλμης στην οποία αναπτύσσονται στο εργαστήριο μπορεί να παραμείνει σε υγρή μορφή σε μείον 18 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 28 βαθμούς Κελσίου), οπότε υπάρχει το δυναμικό για σημαντικά χαμηλότερες θερμοκρασίες ανάπτυξης. "
Οι επιστήμονες εξέπληξαν επίσης ότι διαπίστωσαν ότι τα αλογόφιλα και τα μεθανογόνα προστατεύθηκαν από ψυχρές θερμοκρασίες. Μερικά αρκτικά βακτήρια παρουσιάζουν παρόμοια συμπεριφορά.
«Αυτοί οι οργανισμοί είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμοι και σε χαμηλές θερμοκρασίες σχηματίζουν κυτταρικά συσσωματώματα», εξήγησε ο DasSarma. «Αυτό ήταν ένα εντυπωσιακό αποτέλεσμα, το οποίο υποδηλώνει ότι τα κύτταρα μπορεί να« κολλήσουν »όταν οι θερμοκρασίες γίνονται πολύ κρύες για ανάπτυξη, παρέχοντας τρόπους επιβίωσης ως πληθυσμού. Αυτή είναι η πρώτη ανίχνευση αυτού του φαινομένου στα είδη της ακτής της Ανταρκτικής σε κρύες θερμοκρασίες. "
Οι επιστήμονες επέλεξαν αυτά τα ακροφύσια για την εργαστηριακή μελέτη, επειδή είναι πιθανώς σχετικά με τη ζωή σε κρύο, ξηρό Άρη. Το Halophiles θα μπορούσε να ευδοκιμήσει σε αλμυρό νερό κάτω από την επιφάνεια του Άρη, το οποίο μπορεί να παραμείνει υγρό σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από 32 βαθμούς Φαρενάιτ (0 βαθμούς Κελσίου). Τα μεθανογόνα θα μπορούσαν να επιβιώσουν σε έναν πλανήτη χωρίς οξυγόνο, όπως ο Άρης. Στην πραγματικότητα, ορισμένοι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι τα μεθανογόνα παρήγαγαν το μεθάνιο που ανιχνεύθηκε στην ατμόσφαιρα του Άρη.
«Αυτό το εύρημα καταδεικνύει ότι αυστηρές επιστημονικές μελέτες για γνωστά ακροφύσια στη Γη μπορούν να δώσουν ενδείξεις για το πώς μπορεί να επιβιώσει η ζωή αλλού στο σύμπαν», δήλωσε ο DasSarma.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές σχεδιάζουν να χαρτογραφήσουν το πλήρες γενετικό σχεδιάγραμμα για κάθε ακροφύσιο. Με την απογραφή όλων των γονιδίων, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να προσδιορίσουν τις λειτουργίες κάθε γονιδίου, όπως τον εντοπισμό των γονιδίων που προστατεύουν έναν οργανισμό από το κρύο.
Πολλά ακροφύσια είναι εξελικτικά λείψανα που ονομάζονται Archaea, τα οποία μπορεί να ήταν μεταξύ των πρώτων homesteaders στη Γη πριν 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτά τα ισχυρά ακροφύσια μπορεί να είναι σε θέση να επιβιώσουν σε πολλά μέρη του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων μερικών από τους περίπου 200 κόσμους γύρω από αστέρια έξω από το ηλιακό μας σύστημα που έχουν βρει οι αστρονόμοι την τελευταία δεκαετία. Αυτοί οι πλανήτες βρίσκονται σε ένα ευρύ φάσμα περιβαλλόντων, από τους λεγόμενους «καυτούς Δία», που βρίσκονται σε τροχιά κοντά στα αστέρια τους και όπου οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 1.800 βαθμούς Φαρενάιτ (1.000 βαθμοί Κελσίου), έως τους γίγαντες αερίου σε τροχιές σαν Δία, όπου οι θερμοκρασίες είναι περίπου μείον 238 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 150 βαθμοί Κελσίου).
Η ανακάλυψη πλανητών με τεράστιες θερμοκρασιακές ανισότητες έχει επιστήμονες αναρωτιούνται ποια περιβάλλοντα θα μπορούσαν να είναι φιλόξενα για τη ζωή. Ένας βασικός παράγοντας για την επιβίωση ενός οργανισμού είναι ο καθορισμός των ανώτερων και κατώτερων ορίων θερμοκρασίας στο οποίο μπορεί να ζήσει.
Παρόλο που οι καιρικές συνθήκες του Άρη είναι ακραίες, ο πλανήτης μοιράζεται κάποιες ομοιότητες με τις πιο ακραίες κρύες περιοχές της Γης, όπως η Ανταρκτική. Εδώ και καιρό θεωρείται ουσιαστικά άγονο της ζωής, πρόσφατες έρευνες για περιβάλλοντα της Ανταρκτικής έχουν αποκαλύψει σημαντική μικροβιακή δραστηριότητα. «Η Αρχαία και τα βακτήρια που έχουν προσαρμοστεί σε αυτές τις ακραίες συνθήκες είναι μερικοί από τους καλύτερους υποψήφιους για επίγεια ανάλογα με πιθανή εξωγήινη ζωή. Η κατανόηση της προσαρμοστικής τους στρατηγικής και των περιορισμών της, θα παρέχει βαθύτερη εικόνα για τους θεμελιώδεις περιορισμούς στο εύρος των φιλόξενων περιβαλλόντων », δήλωσε ο DasSarma.
Η έρευνα της ομάδας υποστηρίχθηκε μέσω επιχορηγήσεων από το Ταμείο Διακριτικής Έρευνας του Διευθυντή του Διαστημικού Τηλεσκοπικού Ινστιτούτου, ένα Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και το Συμβούλιο Έρευνας της Αυστραλίας.
Το Space Telescope Science Institute λειτουργεί για τη NASA από την Ένωση Πανεπιστημίων Έρευνας στην Αστρονομία, Inc., Ουάσιγκτον.
Ένα από τα πέντε κέντρα που αποτελούν το Ινστιτούτο Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ (UMBI) το Κέντρο Θαλάσσιας Βιοτεχνολογίας, που βρίσκεται στο Inner Harbor της Βαλτιμόρης, απασχολεί ερευνητές που εφαρμόζουν τα εργαλεία της σύγχρονης βιολογίας και της βιοτεχνολογίας για τη μελέτη, προστασία και ενίσχυση των θαλάσσιων και εκβολών πόρων.
Με ερευνητικά κέντρα στη Βαλτιμόρη, στο Rockville και στο College Park, το Ινστιτούτο Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ είναι το νεότερο από 13 ιδρύματα που αποτελούν το Πανεπιστημιακό Σύστημα του Μέριλαντ. Το UMBI διαθέτει 85 σχολές με κλίμακα και προϋπολογισμό 2006 ύψους 60 εκατομμυρίων δολαρίων. Γιορτάζοντας το 20ο έτος υπηρεσίας του ιδρύματος στη Μέριλαντ και τον κόσμο, το UMBI καθοδηγείται από τον μικροβιολόγο και πρώην εκτελεστικό της βιοτεχνολογίας Δρ. Jennie C. Hunter-Cevera. Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφθείτε το http://www.umbi.umd.edu.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Hubble
