Mikrober kunne overleve den tynde luft fra Mars

Mikrober, der er blandt de enkleste og ældste organismer på Jorden, kunne overleve Mars 'ekstremt tynde luft, en ny undersøgelse finder.

Mars -overfladen er i øjeblikket kold og tør, men der er masser af beviser, der tyder på, at floder, søer og have dækkede den røde planet for milliarder af år siden. Da der er liv stort set overalt, hvor der er flydende vand på jorden, forskere har antydet, at livet kunne have udviklet sig på Mars, da det var vådt, og livet kunne være der selv nu.

"I alle de miljøer, vi finder her på Jorden, der er en slags mikroorganisme i næsten dem alle, "sagde Rebecca Mickol, en astrobiolog ved Arkansas Center for Space and Planetary Sciences ved University of Arkansas i Fayetteville, og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. "Det er svært at tro, at der ikke også er andre organismer derude på andre planeter eller måner."

Mickol og hendes team detaljerede deres resultater i avisen, "Lavtrykstolerance af metanogener i et vandigt miljø:Konsekvenser for underjordisk liv på Mars, ", der blev offentliggjort i tidsskriftet Livets oprindelse og udvikling af biokugler .

Tidligere forskning påviste metan, det enkleste organiske molekyle, i Mars -atmosfæren. Selvom der er abiotiske måder at producere metan - såsom vulkansk aktivitet - meget af dette farveløse, lugtfri, brandfarlig gas i Jordens atmosfære dannes af liv, såsom kvæg, der fordøjer mad.

"Et af de spændende øjeblikke for mig var påvisning af metan i Mars -atmosfæren, "Sagde Mickol." På jorden, mest metan produceres biologisk af tidligere eller nuværende organismer. Det samme kan muligvis være tilfældet for Mars. Selvfølgelig, der er mange mulige alternativer til metanen på Mars, og det betragtes stadig som kontroversielt. Men det øger bare spændingen. "

På jorden, mikrober kendt som methanogener producerer metan, også kendt som naturgas. Metanogener lever typisk i sumpe og moser, men kan også findes i tarm fra kvæg, termitter og andre planteædere, samt i dødt og forfaldent organisk stof.

Metanogener er blandt de enkleste og ældste organismer på Jorden. Disse mikroorganismer er anaerober, hvilket betyder, at de ikke kræver ilt. I stedet, de er ofte afhængige af brint for energi, og kuldioxid er den vigtigste kilde til kulstofatomer, de bruger til at skabe organiske molekyler.

Det faktum, at metanogener hverken kræver ilt eller fotosyntese, betyder, at de kunne leve lige under Mars -overfladen, beskyttet mod hårde niveauer af ultraviolet stråling på den røde planet. Dette kunne gøre dem til ideelle kandidater for livet på Mars.

Imidlertid, området lige under overfladen af ​​Mars er udsat for ekstremt lavt atmosfærisk tryk, normalt betragtes som ugæstfri for livet. Overfladetrykket på Mars varierer i gennemsnit fra en hundrededel til en tusindedel af jordens overfladetryk i løbet af Mars-året, for lav til, at flydende vand kan holde på overfladen. I så tynd luft, vand koger let. (I modsætning, trykket på det højeste punkt på jordens overflade, toppen af ​​Mount Everest, er omkring en tredjedel af jordens overfladetryk ved havets overflade.)

For at se om metanogener kan overleve så ekstremt tynd luft, Mickol og Timothy Kral, seniorforfatteren af ​​undersøgelsen og en astrobiolog ved University of Arkansas i Fayetteville, eksperimenteret med fire arter af methanogener. De omfattede:Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum, og Methanococcus maripaludis. Tidligere eksperimenter på disse fire arter i løbet af mere end 20 år genererede mange data om disse organismer og deres overlevelseshastigheder under simulerede Mars -forhold.

Det nyere sæt eksperimenter, der tog omkring et år, involverede dyrkning af mikroberne i reagensglas i væsker som en proxy for de væsker, der potentielt strømmer gennem underjordiske Mars -akviferer. Mikroberne blev fodret med hydrogengas, og væskerne var dækket med vatpinde, som igen var dækket af snavs, der simulerede, hvad der kunne findes på Mars -overfladen. Indersiden af ​​hvert reagensglas blev derefter udsat for lavt tryk.

Oxygen dræber disse metanogener, og opretholder et lavt tryk, iltfrit miljø "var en vanskelig opgave, "Sagde Mickol. Desuden, vand fordamper hurtigt ved lavt tryk, som kan begrænse, hvor længe forsøgene kan vare og kan også tilstoppe vakuumsystemet med vand.

På trods af disse problemer, forskerne fandt ud af, at disse metanogener alle overlevede eksponering af længder varierende fra 3 til 21 dage ved tryk ned til omtrent seks tusindedele af Jordens overfladetryk. "Disse forsøg viser, at for nogle arter, lavt tryk har muligvis ikke nogen virkning på organismenes overlevelse, "Sagde Mickol.

Forskerne måler også metan for at se, om methanogener vokser aktivt ved lavt tryk og producerer metan.

"Det næste trin er også at inkludere temperatur, "Mickol sagde." Mars er meget, meget kold, ofte ned til -100ºC (-212ºF) om natten, og nogle gange, på årets varmeste dag, ved middagstid, temperaturen kan stige over frysepunktet. Vi ville køre vores eksperimenter lige over frysepunktet, men den kolde temperatur ville begrænse fordampning af de flydende medier, og det ville skabe et mere Mars-lignende miljø. "

Mickol understregede, at disse forsøg ikke beviser, at der findes liv på andre planeter. "Når det er sagt, med overflod af liv på Jorden, i alle de forskellige ekstremer af miljøer, der findes her, det er ganske muligt, at der eksisterer liv - bakterier eller små mikroorganismer - et andet sted i universet, sagde hun. "Vi prøver bare at undersøge den idé."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra NASA's Astrobiology Magazine. Udforsk Jorden og videre på www.astrobio.net.