Σήμερα, υπάρχουν πολλές ενδείξεις που δείχνουν ότι κατά τη διάρκεια της περιόδου Noachian (περίπου 4,1 έως 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), μικροοργανισμοί θα μπορούσαν να υπήρχαν στην επιφάνεια του Άρη. Σε αυτά περιλαμβάνονται στοιχεία για παρελθούσες ροές νερού, ποτάμια και λίμνες, καθώς και ατμοσφαιρικά μοντέλα που δείχνουν ότι ο Άρης κάποτε είχε πυκνότερη ατμόσφαιρα. Όλα αυτά προσθέτουν στον Άρη που κάποτε ήταν ένα πιο ζεστό και υγρό μέρος από ό, τι είναι σήμερα.
Ωστόσο, μέχρι σήμερα, δεν έχουν βρεθεί στοιχεία ότι η ζωή υπήρχε ποτέ στον Άρη. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες προσπαθούν να καθορίσουν πώς και πού πρέπει να αναζητήσουν σημάδια προηγούμενης ζωής. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη από μια ομάδα ευρωπαίων ερευνητών, ακραίες μορφές ζωής που μπορούν να μεταβολίσουν τα μέταλλα θα μπορούσαν να υπήρχαν στον Άρη στο παρελθόν. Τα «δακτυλικά αποτυπώματα» της ύπαρξής τους θα μπορούσαν να βρεθούν εξετάζοντας δείγματα κόκκινων άμμων του Άρη.
Για χάρη της μελέτης τους, η οποία εμφανίστηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Σύνορα Μικροβιολογίας, η ομάδα δημιούργησε ένα "Mars Farm" για να δει πώς μια μορφή ακραίων βακτηρίων μπορεί να προκύψει σε ένα αρχαίο περιβάλλον του Άρη. Αυτό το περιβάλλον χαρακτηρίστηκε από μια συγκριτικά λεπτή ατμόσφαιρα αποτελούμενη κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, καθώς και προσομοιωμένα δείγματα μαρτίλιου του Άρη.
Στη συνέχεια εισήγαγαν ένα στέλεχος βακτηρίων γνωστό ως Metallosphaera sedula, που ευδοκιμεί σε ζεστά, όξινα περιβάλλοντα. Στην πραγματικότητα, οι βέλτιστες συνθήκες των βακτηρίων είναι εκείνες όπου οι θερμοκρασίες φτάνουν τα 347,1 K (74 ° C, 165 ° F) και τα επίπεδα pH είναι 2,0 (μεταξύ χυμού λεμονιού και ξιδιού). Τέτοια βακτήρια ταξινομούνται ως χημειολιτροτροφικά, πράγμα που σημαίνει ότι είναι σε θέση να μεταβολίσουν τα ακογκό μέταλλα - όπως σίδηρος, θείο και ακόμη και ουράνιο.
Αυτοί οι λεκέδες βακτηρίων προστέθηκαν στη συνέχεια στα δείγματα του regolith που σχεδιάστηκαν για να μιμούνται συνθήκες σε διαφορετικές τοποθεσίες και ιστορικές περιόδους στον Άρη. Πρώτον, υπήρχε το δείγμα MRS07 / 22, το οποίο συνίστατο από έναν πολύ πορώδη τύπο βράχου που είναι πλούσιος σε πυριτικά άλατα και ενώσεις σιδήρου. Αυτό το δείγμα προσομοίωσε τα είδη των ιζημάτων που βρέθηκαν στην επιφάνεια του Άρη.
Στη συνέχεια υπήρχε το P-MRS, ένα δείγμα πλούσιο σε ενυδατωμένα μέταλλα και το πλούσιο σε θειικό δείγμα S-MRS, το οποίο μιμείται τον Αρειανό regolith που δημιουργήθηκε υπό όξινες συνθήκες. Τέλος, υπήρχε το δείγμα του JSC 1A, το οποίο συνίστατο σε μεγάλο βαθμό από τον ηφαιστειακό βράχο που είναι γνωστός ως palagonite. Με αυτά τα δείγματα, η ομάδα μπόρεσε να δει ακριβώς πώς η παρουσία ακραίων βακτηρίων θα άφηνε τις βιογραφίες που θα μπορούσαν να βρεθούν σήμερα.
Όπως εξήγησε η Tetyana Milojevic - συνεργάτης της Elise Richter Fellow με την ομάδα Extremophiles στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης και συν-συγγραφέας στην εφημερίδα:
«Ήμασταν σε θέση να δείξουμε ότι λόγω της μεταβολικής οξειδωτικής δραστηριότητας του μετάλλου, όταν του δόθηκε πρόσβαση σε αυτούς τους προσομοιωτές Martian regolith, ο M. sedula τα αποικίζει ενεργά, απελευθερώνει διαλυτά μεταλλικά ιόντα στο διάλυμα έκπλυσης και μεταβάλλει την μεταλλική τους επιφάνεια αφήνοντας πίσω του συγκεκριμένες υπογραφές ζωή, ένα «δακτυλικό αποτύπωμα», για να πούμε ».
Στη συνέχεια, η ομάδα εξέτασε τα δείγματα του regolith για να δει αν είχαν υποβληθεί σε βιοεπεξεργασία, κάτι που ήταν δυνατό χάρη στη βοήθεια της Veronika Somoza - χημικού από το Τμήμα Φυσιολογικής Χημείας του Πανεπιστημίου της Βιέννης και συν-συγγραφέας της μελέτης. Χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, σε συνδυασμό με αναλυτική τεχνική φασματοσκοπίας, η ομάδα προσπάθησε να προσδιορίσει εάν τα μέταλλα με τα δείγματα είχαν καταναλωθεί.
Στο τέλος, τα σύνολα μικροβιολογικών και ορυκτολογικών δεδομένων που έλαβαν έδειξαν σημάδια ελεύθερων διαλυτών μετάλλων, τα οποία έδειξαν ότι τα βακτήρια είχαν αποικίσει αποτελεσματικά τα δείγματα regolith και μεταβολίζουν μερικά από τα μεταλλικά ορυκτά μέσα. Όπως ανέφερε ο Μιλόεβιτς:
"Τα αποτελέσματα που αποκτήθηκαν διευρύνουν τις γνώσεις μας για βιογεωχημικές διεργασίες για πιθανή ζωή πέρα από τη Γη και παρέχουν συγκεκριμένες ενδείξεις για την ανίχνευση βιογραφικών υπογραφών σε εξωγήινα υλικά - ένα βήμα παραπέρα για την απόδειξη πιθανής εξωγήινης ζωής."
Στην πραγματικότητα, αυτό σημαίνει ότι ακραία βακτήρια θα μπορούσαν να υπήρχαν στον Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Και χάρη στην κατάσταση του Άρη σήμερα - με τη λεπτή ατμόσφαιρα και την έλλειψη βροχόπτωσης - οι βιογραφίες που άφησαν πίσω (δηλαδή ίχνη ελεύθερων διαλυτών μετάλλων) θα μπορούσαν να διατηρηθούν εντός του Άρη. Αυτές οι βιογραφικές υπογραφές θα μπορούσαν επομένως να εντοπιστούν από επερχόμενες αποστολές δειγμάτων-επιστροφής, όπως το Άρης 2020 πλάνης.
Εκτός από την κατεύθυνση προς πιθανές ενδείξεις προηγούμενης ζωής στον Άρη, αυτή η μελέτη είναι επίσης σημαντική όσον αφορά το κυνήγι ζωής σε άλλους πλανήτες και συστήματα αστεριών. Στο μέλλον, όταν είμαστε σε θέση να μελετήσουμε απευθείας τους ηλιακούς πλανήτες, οι επιστήμονες πιθανότατα θα αναζητούν σημάδια βιο-ορυκτών. Μεταξύ άλλων, αυτά τα «δακτυλικά αποτυπώματα» θα αποτελούσαν ισχυρό δείκτη της ύπαρξης εξωγήινης ζωής (παρελθόν ή παρόν).
Οι μελέτες ακραίων μορφών ζωής και ο ρόλος που διαδραματίζουν στη γεωλογική ιστορία του Άρη και άλλων πλανητών είναι επίσης χρήσιμες για την προώθηση της κατανόησής μας για το πώς προέκυψε η ζωή στο πρώιμο ηλιακό σύστημα. Και στη Γη, τα ακραία βακτήρια έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη μετατροπή της αρχέγονης Γης σε κατοικήσιμο περιβάλλον και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στις γεωλογικές διαδικασίες σήμερα.
Τέλος, μελέτες αυτής της φύσης θα μπορούσαν επίσης να ανοίξουν το δρόμο για βιορυχεία, μια τεχνική όπου στελέχη βακτηρίων εξάγουν μέταλλα από μεταλλεύματα. Μια τέτοια διαδικασία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για χάρη της εξερεύνησης του διαστήματος και της εκμετάλλευσης πόρων, όπου αποικίες βακτηριδίων αποστέλλονται για να εξορύξουν αστεροειδείς, μετεωρίτες και άλλα ουράνια σώματα.
