Kosta Rika’daki Poás yanardağının kraterindeki son derece sert Laguna Caliente gölü. Kredi bilgileri: Justin Wang
Göl, tek bir ‘ekstremofil’ türünden bakterilerin hakimiyetindedir.
Birkaç uzman mikrop, diğerlerininkine benzer koşullarda hayatta kalır. Mars‘ erken tarih, yeni bir yayın bildirdi Astronomi ve Uzay Biliminde Sınırlar—ve bu, çok çeşitli uyarlamalar sayesinde olabilir.
Kosta Rika’daki Poás yanardağının hidrotermal krater gölü, gezegendeki en düşmanca habitatlardan biridir. Su ultra asidiktir, toksik metallerle doludur ve sıcaklıklar rahat ile kaynama arasında değişir. Ek olarak, tekrarlayan ‘freatik püskürmeler’ ani buhar, kül ve kaya patlamalarına neden olur. Bu tür ölümcül patlamalara rağmen, hidrotermal ortamlar, Dünya’da en erken yaşam biçimlerinin başladığı yerler olabilir – ve eğer yaşam varsa, potansiyel olarak Mars’ta da. Bu mikropları incelemek, yaşamın bu zorlu koşullarda nasıl hayatta kalabileceğini keşfetmenin ötesinde, Mars’ta yaşamın var olup olmadığı ve nasıl olabileceği hakkında ipuçları sağlar.
Colorado Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi olan ilk yazar Justin Wang, “Temel bulgularımızdan biri, bu aşırı volkanik gölde yalnızca birkaç tür mikroorganizma tespit ettiğimiz, ancak bunların hayatta kalmaları için çok sayıda potansiyel yol olduğu” diyor. Boulder, Amerika Birleşik Devletleri’nde. “Bunu, patlamalar meydana geldiğinde gölün kenarlarında hayatta kalarak yaptıklarına inanıyoruz. Bu, nispeten geniş bir gen dizisine sahip olmanın faydalı olacağı zamandır.”
Krater ve son derece sert gölü Laguna Caliente, tek bir ekstremofil Acidiphilium bakterisi cinsinin egemenliğinde. Kredi bilgileri: Justin Wang
Bu mevcut disiplinler arası işbirliği, 2013’ten önceki çalışmaları takip ediyor. O zamanlar, araştırmacılar, sadece bir mikrobiyal türün bölgeden geldiğini keşfettiler. asidifilyum Poás volkanik gölündeki cins. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bu tür bakteriler yaygın olarak bulunur. asit maden drenajları ve hidrotermal sistemler ve bunların çeşitli çevrelere adapte edilmiş çok sayıda gene sahip oldukları bilinmektedir.
Sonraki yıllarda, bir dizi patlama oldu ve ekip, mikrobiyal çeşitlilikte değişiklik olup olmadığını görmek ve organizmaların biyokimyasal süreçlerini daha kapsamlı bir şekilde incelemek için 2017’de geri döndü. Bu son çalışma, biyolojik çeşitliliğin biraz daha fazla olduğunu, ancak yine de asidifilyum bakteri.
Vasıtasıyla DNA Göl örneklerindeki organizmaların dizilişini inceleyen ekip, bakterilerin aşırı ve dinamik koşulları tolere etmelerine potansiyel olarak yardımcı olmak için çok çeşitli biyokimyasal yeteneklere sahip olduğunu doğruladı. Bunlar, kükürt, demir, arsenik, karbon fiksasyonu (bitkiler gibi), hem basit hem de karmaşık şekerler ve biyoplastik granüller (mikroorganizmaların stres veya açlık sırasında enerji ve karbon rezervleri olarak oluşturup kullanabileceği) kullanarak enerji yaratma yollarını içeriyordu.
Kosta Rika’daki Poás volkanik gölündeki Lagune Caliente gölünde saha çalışması. Kredi bilgileri: Justin Wang
Wang, “Bulduğumuz genlerin birçoğunu bekliyorduk, ancak gölün düşük biyolojik çeşitliliği göz önüne alındığında bu kadarını beklemiyorduk” diyor. “Bu oldukça sürpriz oldu, ama kesinlikle zarif. Hayatın aktif bir volkanik krater gölünde yaşamaya bu şekilde adapte olması mantıklı.”
Çoğu zaman ölümcül çevreye rağmen, hidrotermal sistemler, ısı, su ve enerji dahil olmak üzere yaşamın evrimi için temel bileşenlerin çoğunu sağlar. Bu nedenle hem Dünya hem de Mars için önde gelen teoriler bu konumlara odaklanıyor. Şimdiye kadar, Mars’ta yaşam arayışına yönelik önceki çabalar, akarsu yataklarına veya nehir deltalarına odaklanmıştı, ancak yazarlar, geçmişteki kaplıcaların (Mars’ta milyarlarca yıldır mevcut olan) yerlerine daha fazla dikkat edilmesi gerektiğini öne sürüyorlar.
Wang, “Araştırmamız, Mars’taki hidrotermal ortamlarda ‘Dünya yaşamının’ nasıl var olabileceğine dair bir çerçeve sunuyor” diye açıklıyor. “Fakat Mars’ta yaşamın var olup olmadığı ve burada sahip olduğumuz mikroorganizmalara benzeyip benzemediği hala büyük bir soru. Araştırmamızın, bu ortamlarda yaşam belirtileri aramaya öncelik verecek şekilde konuşmayı yönlendirmesini umuyoruz, örneğin, Perseverance gezicisinin şu anda bulunduğu Jezero Krateri’nin krater kenarında bazı iyi hedefler var.”
Referans: Justin L. Wang, Nicholas B. Dragone, Geoffroy Avard ve Brian M. Hynek, 28 Ocak 2022, “Aşırı Marslı Analog Ekosistemde Mikrobiyal Hayatta Kalma: Poás Volkanı, Kosta Rika”, Astronomi ve Uzay Bilimlerinde Sınırlar.
DOI: 10.3389/fspas.2022.817900