160 dienų Marso sąlygomis: mokslininkai užaugino mikrobus, kurie ne tik išgyveno, bet ir dauginosi

Sekite TechNaujienos Google

Ar Marso paviršiumi ar po juo galėtų egzistuoti gyvybė šiandien, o ne tik tolimoje praeityje? Floridos universiteto mokslininkai atliko eksperimentą, kuriame Žemėje gyvenantys mikroorganizmai net 160 dienų buvo auginami sąlygomis, primenančiomis dalį hipotetinių Marso požemio aplinkų. Rezultatas nustebino: organizmai ne tik išliko gyvi, bet tam tikromis sąlygomis ir dauginosi.

Lapkričio 5 dieną Floridos universitetas paskelbė apie tyrimą, publikuotą mokslo žurnale „Applied and Environmental Microbiology“. Tyrėjai vienu metu derino kelis iššūkius: labai žemą slėgį, deguonies stoką, didelį druskingumą ir cheminius junginius, panašius į agresyvius oksidatorius, aptinkamus Marso aplinkoje.

Eksperimento objektu pasirinktas Haloferax volcanii – ekstremalioms sąlygoms atsparus mikroorganizmas, priklausantis archėjoms, o ne bakterijoms. Jis mėgsta druskingas terpes ir dėl to padeda tirti, kokias ribas galėtų pasiekti gyvybė skystame sūriame vandenyje. Šis organizmas nėra iš Marso: visi eksperimentai vyko Žemės laboratorijoje.

Kas tiksliai vyko per 160 dienų?

Mikroorganizmai buvo laikomi be deguonies, aplinkoje, kurioje gausu anglies dioksido. Tirpalas buvo maždaug septynis kartus sūresnis už jūros vandenį, o slėgis sudarė tik nedidelę Žemės atmosferos dalį. Tokie parametrai svarbūs todėl, kad Marse skystam vandeniui išlikti labai sudėtinga, o druskos teoriškai gali pakeisti jo užšalimo savybes.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 2 val

Tiesiant vamzdyną atkasti penki senoviniai šuliniai: vienas jų mena geležies amžių

4 min. skaitymo • prieš 2 val

2 800 metų senumo skitų kape Sibire aptikti netikėti pėdsakai: ką iš tiesų vartojo senovės žmonės?

4 min. skaitymo • prieš 2 val

Stounhendžo paslaptis gilėja: mokslininkai nerado 6 tonų akmens kilmės ten, kur jos tikėjosi

Visi naujausi straipsniai →

Gyvybei reikia ne vien vandens ir tinkamos temperatūros, bet ir energijos apykaitos. Todėl daliai kultūrų tyrėjai pridėjo nitratų arba perchloratų – junginių, kuriuos organizmai galėjo naudoti savo medžiagų apykaitoje vietoj deguonies. Kultūros su šiomis medžiagomis augo, nors gerokai lėčiau nei panašūs bandiniai įprasto atmosferos slėgio sąlygomis.

Kontroliniuose mėginiuose, kuriuose nebuvo nei nitratų, nei perchloratų, mikroorganizmai išliko gyvybingi, tačiau matuojamo dauginimosi neparodė. Šis skirtumas yra pagrindinė tyrimo vertė: mokslininkai galėjo atskirti paprastą išgyvenimą nuo realaus aktyvaus augimo. Toks atskyrimas itin svarbus ir planuojant būsimus gyvybės paieškos eksperimentus.

Dar vienas pastebėjimas – augančiose kultūrose formavosi tankios bioplėvelės. Tyrėjai svarsto, kad jos galėjo padėti išlaikyti vandenį stipriai druskingoje terpėje: per ilgą eksperimentą tirpalas prarado palyginti nedaug drėgmės. Tačiau šis mechanizmas dar nėra įrodymas, kad analogiškos bioplėvelės iš tiesų egzistuoja Marse.

Įprastai panašiuose bandymuose mokslininkai tiria atskirus stresorius arba mikrobus veikia keliomis nepalankiomis sąlygomis tik trumpai. Šiame darbe slėgis, druska ir be deguonies vykstanti energijos apykaita buvo derinami ištisus mėnesius. Dėl to rezultatas labiau informatyvus nei trumpalaikis bandymas nustatyti, ar ląstelės po sukrėtimo liko gyvos.

Ar tai reiškia, kad Marse yra gyvybės?

Ne. Mokslininkai aiškiai perspėja, kad laboratorija neatkartojo visų Marso aplinkos sąlygų. Kultūros buvo laikomos maždaug 21 laipsnio Celsijaus temperatūroje – daug šilčiau nei didelėje Marso požemio dalyje. Taip pat buvo tiekiama papildomų maistinių medžiagų, kurių kiekis ir prieinamumas tikroje Raudonosios planetos aplinkoje lieka nežinomi.

Dar svarbiau tai, kad tyrėjų modeliuotas sūraus skysto vandens telkinys po Marso paviršiumi nėra tiesiogiai patvirtintas stebėjimais. Mokslininkai tikrino teorinį scenarijų, kuris galėtų susidaryti tam tikromis sąlygomis. Todėl nederėtų eksperimento vadinti gyvybės Marse atradimu ar naujais ten rastų mikrobų įrodymais.

Tyrimas vis dėlto keičia klausimų kryptį. Jeigu kai kurie Žemės ekstremofilai gali aktyviai daugintis esant tokiam žemam slėgiui ir dideliam druskingumui, verta išsamiau tirti, kuriose Marso vietose teoriškai galėtų išlikti skystas vanduo bei metabolizmui tinkamos medžiagos. Tokia informacija gali padėti kurti būsimų misijų instrumentus ir biologinių pėdsakų aptikimo strategijas.

„TechNaujienos.lt“ anksčiau rašė apie NASA ESCAPADE zondų kelionę į Marsą ir Fobo mėginių grąžinimo planus. Nors šių misijų tikslai nėra identiški mikrobiologiniam eksperimentui, jos atspindi didėjantį interesą suprasti Marso aplinką, jos istoriją ir cheminius procesus.

Gyvybės paieška turi ir praktinę problemą – būtina išvengti pačios Žemės mikroorganizmų užnešimo į kitą planetą. Jei ekstremofilai išlieka gyvybingi net sudėtingose sąlygose, kosminiams aparatams keliami švaros reikalavimai tampa dar svarbesni. Priešingu atveju būsimi tyrėjai galėtų aptikti ne vietinę Marso gyvybę, o netyčia atgabentus Žemės organizmus.

Tyrimo autoriai pabrėžia, kad Marse galimai išsivysčiusios gyvybės formos, jei jų yra, galėjo milijardus metų prisitaikyti prie aplinkos, kuri žmonėms atrodo priešiška. Vis dėlto be realaus radinio ši galimybė išlieka hipoteze. Naujas 160 dienų eksperimentas pateikia ne atsakymą „ar gyvybė yra“, o vertingus duomenis apie tai, kur jos būtų prasminga ieškoti.

Kitų žingsnių kryptis aiški: bandymus reikėtų artinti prie realistiškesnių temperatūrų, riboti laboratorijoje tiekiamų maistinių medžiagų kiekį ir tiksliau aiškintis, kada ekstremofilai iš tiesų gali daugintis. Būtent nuoseklūs apribojimų testai, o ne vien įspūdinga antraštė, gali suteikti būsimoms Marso misijoms patikimą mokslinį pagrindą.