Mars ni ravno prijazen kraj življenja, kot ga poznamo. Medtem ko lahko temperature na ekvatorju poleti opoldne dosežejo tako visoko kot 35 ° C (95 ° F), je povprečna temperatura na površini -63 ° C (-82 ° F) in lahko doseže tako nizke kot -143 ° C (-226 ° F) pozimi v polarnih regijah. Njegov atmosferski tlak znaša približno polovico odstotka Zemljine, površina pa je izpostavljena precejšnji količini sevanja.
Do zdaj še nihče ni bil prepričan, ali bi mikroorganizmi lahko preživeli v tem ekstremnem okolju. Toda zahvaljujoč novi raziskavi skupine raziskovalcev z Moskovske državne univerze Lomonosov (LMSU) bomo morda zdaj postavili omejitve glede tega, kakšne pogoje lahko mikroorganizmi zdržijo. Ta študija bi torej lahko imela pomembne posledice pri lovu na življenje drugje v Osončju in morda celo zunaj njega!
Študija z naslovom „100 kGy gama prizadetih mikrobnih skupnosti v starodavni arktični permafrost v simuliranih marsovskih pogojih“ se je nedavno pojavila v znanstveni reviji Ekstremofili. V raziskovalno skupino, ki jo je vodil Vladimir S. Cheptsov iz LMSU, so bili člani Ruske akademije znanosti, Sankt Peterburške državne politehnične univerze, Kurčatovega inštituta in Uralne zvezne univerze.
Raziskovalna skupina je zaradi svoje študije domnevala, da temperatura in pritisk ne bosta blažilna dejavnika, temveč sevanje. Kot taki so izvedli teste, pri katerih so nato obsevali mikrobne skupnosti, vsebovane v simuliranem marsovskem regolitu. Simulirani regolit je bil sestavljen iz sedimentnih kamnin, ki so vsebovale večno zmrzal, ki so bile nato podvržene nizkim temperaturam in nizkim tlakom.
Kot je v tiskovni izjavi LMSU pojasnil Vladimir S. Cheptsov, podiplomski študent na oddelku za biologijo tal MSU Lomonosov in soavtor prispevka:
„Preučevali smo skupni vpliv številnih fizikalnih dejavnikov (gama sevanje, nizek tlak, nizka temperatura) na mikrobne skupnosti v starodavni arktični permafrost. Preučevali smo tudi edinstven predmet iz narave - staro večno zmrzal, ki se že stopi skoraj dva milijona let. Na kratko, izvedli smo simulacijski eksperiment, ki je zajel pogoje kriokonzervacije v marsovskem regolitu. Pomembno je tudi, da smo v tem prispevku preučevali vpliv visokih odmerkov (100 kGy) gama sevanja na vitalnost prokariotov, medtem ko v prejšnjih študijah po odmerkih nad 80 kGy živih prokariotov niso bili nikoli najdeni. "
Za simulacijo marsovskih razmer je ekipa uporabila originalno komoro s konstantnim podnebjem, ki je vzdrževala nizko temperaturo in atmosferski tlak. Nato so mikroorganizme izpostavili različnim nivojem gama sevanja. Ugotovili so, da so mikrobne skupnosti pokazale visoko odpornost na temperaturne in tlačne pogoje v simuliranem marsovskem okolju.
Toda potem, ko so začeli obsevati mikrobe, so opazili več razlik med obsevanim vzorcem in kontrolnim vzorcem. Medtem ko je skupno število prokariotskih celic in število presnovno aktivnih bakterijskih celic ostalo skladno s stopnjami nadzora, se je število obsevanih bakterij zmanjšalo za dva reda, medtem ko se je število metabolično aktivnih celic arheje tudi trikrat zmanjšalo.
Skupina je tudi opazila, da je bilo v izpostavljenem vzorcu večne zmrzali velika biotska raznovrstnost bakterij in ta bakterija je po obsevanju doživela pomembno strukturno spremembo. Na primer, populacije aktinobakterij, kot so Arthrobacter- skupni rod, ki ga najdemo v tleh - v kontrolnih vzorcih ni bil, je pa prevladoval v bakterijskih združbah, ki so bile izpostavljene.
Skratka, ti rezultati kažejo, da so mikroorganizmi na Marsu bolj preživeti, kot se je prej mislilo. Poleg tega, da lahko preživijo hladne temperature in nizek atmosferski tlak, so sposobni preživeti tudi vrste sevalnih razmer, ki so običajne na površini. Kot je pojasnil Cheptsov:
„Rezultati študije kažejo na možnost dolgotrajne kriokonzervacije živih mikroorganizmov v marsovskem regolitu. Intenzivnost ionizirajočega sevanja na površini Marsa znaša 0,05-0,076 Gy / leto in se zmanjšuje z globino. Ob upoštevanju intenzivnosti sevanja v Marsovem regolitu lahko pridobljeni podatki domnevajo, da bi hipotetične Marsove ekosisteme lahko ohranili v anabiotičnem stanju v površinski plasti regolita (zaščiteni pred UV žarki) vsaj 1,3 milijona let, na globini dveh metrov najmanj 3,3 milijona let, na globini petih metrov pa vsaj 20 milijonov let. Pridobljeni podatki se lahko uporabijo tudi za oceno možnosti odkrivanja sposobnih mikroorganizmov na drugih objektih sončnega sistema in znotraj majhnih teles v vesolju. "
Ta študija je bila pomembna iz več razlogov. Po eni strani so avtorji lahko prvič dokazali, da bakterije prokariote lahko preživijo sevanje, ki presega 80 kGy - nekaj, kar se je prej zdelo nemogoče. Dokazali so tudi, da lahko mikroorganizmi kljub težkim razmeram na Marsu še danes živijo, ohranjeni v svoji večni zmrzali in tleh.
Študija dokazuje tudi pomen upoštevanja nezemeljskih in kozmičnih dejavnikov, ko preučimo, kje in pod katerimi pogoji lahko živi organizmi preživijo. Nenazadnje je ta študija naredila nekaj, česar prejšnja študija še ni, to je določitev mej odpornosti proti sevanju mikroorganizmov na Marsu - natančneje znotraj regolita in na različnih globinah.
Te informacije bodo dragocene za prihodnje misije na Mars in druge lokacije v Osončju in morda celo pri preučevanju eksoplanetov. Poznavanje vrst pogojev, v katerih bo uspevalo življenje, nam bo pomagalo določiti, kje iskati znake. Ko bo pripravljal misije z drugimi besedami, bo znanstvenikom tudi sporočil, na katerih lokacijah se je treba izogibati, da bi lahko preprečil kontaminacijo domorodnih ekosistemov.
