Mars’ta uzaylı yaşamı olabilir, ancak gezicilerimiz onu bulabilecek mi?

Robotik geziciler şu anda Mars’ın yüzeyini araştırıyor. Bir gezicinin görevinin bir kısmı, gezegeni yaşam belirtileri açısından incelemektir. Bulunacak bir şey olmayabilir – ama ya varsa ve geziciler onu “göremezse”?

Bugün yayınlanan yeni araştırma Doğa İletişimi gezicilerin mevcut ekipmanının aslında yaşam kanıtı bulma görevine uygun olmayabileceğini öne sürüyor.

Ekstrem bir çevre mikrobiyoloğu olarak, neredeyse imkansız görünen yerlerde yaşam aramanın zorlukları bana tanıdık geliyor.

Astrobiyolojide, Mars’ta zaten tanımlanan bölgelere benzeyen çevresel veya fiziksel özelliklere sahip Dünya’daki yaşam çeşitliliğini inceliyoruz. Bu karasal ortamlara “Mars analog” siteleri diyoruz.

Algılama sınırları

Madrid’deki Astrobiyoloji Merkezi’nden Armando Azua-Bustos liderliğindeki yeni araştırma, şu anda NASA’nın Curiosity ve Perseverance gezicileri tarafından kullanılan sofistike enstrümanların yanı sıra gelecekteki analizler için planlanan bazı yeni laboratuvar ekipmanlarını Mars benzeri Mars’ta test etti. Atacama Çölü.

Azua-Bustos ve meslektaşları, gezicilerin test yatağı ekipmanının (sahadaki numuneleri analiz etmek için kullanılan araçlar) kızıl gezegende bulmayı bekleyebileceğimiz yaşam izlerini tespit etme konusunda sınırlı yeteneğe sahip olduğunu keşfettiler. Numunelerin mineral bileşenlerini tespit edebildiler, ancak organik molekülleri her zaman tespit edemediler.

Ekibimin durumunda, Mars benzer bölgelerimiz Antarktika’daki Kuru Vadilerin ve Yel Değirmeni Adalarının soğuk ve aşırı kurak çölleridir.

Bu sitelerin her ikisinde de aşırı baskılara rağmen yaşam var. Zorlu koşullar ve mevcut mikrobiyal yaşamın kıtlığı göz önüne alındığında, yaşam kanıtı bulmak zordur.

İlk olarak, analog “aşırı” ortamlarda var olan (ve tespit edilen) yaşamın biyolojik ve fiziksel sınırlarını tanımlamalıyız. O zaman yaşam için “biyo-imzaları” tanımlayacak araçlar geliştirmemiz gerekiyor. Bunlar lipitler, nükleik asitler ve proteinler gibi organik molekülleri içerir. Son olarak, Dünya’da ve ayrıca Mars’ta bu biyo-imzaları tespit etmek için araçların ne kadar hassas olması gerektiğini belirliyoruz. Bu bize tespitimizin sınırlarını söyler.

Karanlık bir mikrobiyom arayışı

Aşırı mikrobiyoloji alanımda, “mikrobiyal karanlık madde”, bir numunedeki mikroskobik organizmaların çoğunluğunun izole edilmemiş ve/veya karakterize edilmemiş olmasıdır. Bunları tanımlamak için, yeni nesil dizilemenin tanımlanmasına ihtiyacımız var. Azua-Bustos’un ekibi bir adım daha ileri giderek, potansiyel olarak kalıntı, soyu tükenmiş Dünya türlerini içeren bir “karanlık mikrobiyom” öneriyor.

Azua-Bustos’un ekibi, gelişmiş laboratuvar tekniklerinin Atacama Çölü’nün Mars benzeri hiper-kurak toprak örneklerinde karanlık bir mikrobiyomu tespit edebildiğini buldu. Ancak, gezicilerin mevcut ekipmanı onu Mars’ta tespit edemezdi.

Bu kadar az biyokütleye sahip numunelerde, mikrobiyal yaşamı tespit etmek için gen dizilimi ve mikroskobik analiz kullanarak hücrelerin görselleştirilmesi dahil olmak üzere oldukça hassas laboratuvar yöntemleri kullanıyoruz. Sahada genom dizilimi için prototipler geliştiriliyor, ancak düşük biyokütleli numuneler için gereken hassasiyete henüz sahip değiller.

Farklı gezegen, farklı kurallar

Diğer gezegenlerde yaşam arayışı, yaşamın var olması için neye ihtiyaç duyacağı konusundaki anlayışımıza da bağlıdır. en basit liste enerji, karbon ve sıvı su olmak.

Dünya’da çoğu organizma güneş ışığından enerji elde etmek için fotosentez kullanır. Bu işlem, Antarktika ve Atacama Çölü gibi kuru çöl ortamlarında ve büyük olasılıkla Mars’ta neredeyse tamamen bulunmayan su gerektirir. “Atmosferik kemosentez” adını verdiğimiz bir sürecin bu boşluğu doldurabileceğini düşünüyoruz.

Ekibim ilk olarak Antarktika’nın soğuk çöl topraklarında atmosferik kemosentezi keşfetti. Gözden kaçan bu metabolik süreçte bakteriler kelimenin tam anlamıyla “İnce havada yaşamak” atmosferden eser miktarda hidrojen ve karbon monoksit gazı tüketerek.

Kuru çöl mikrobiyomlarının, sürecin bir yan ürünü olan suyun yanı sıra enerji için bu sürece güvenebileceğini düşünüyoruz. Antarktika’da bulduğumuz gibi ekosistemler artık en iyilerinden birini sunuyor. gelecek vaat eden ekolojik modeller Marslı yaşam arayışında.

Artık Mars’ın buzla kaplı yüzeyinde yaşam potansiyeli olduğuna inanıyoruz. Ekibim—NASA ve Pretoria Üniversitesi’ndeki ortak çalışanların yanı sıra—araştırmayı planlamak Antarktika’nın Üniversite Vadisi’nde eser gaz tüketimi yoluyla enerji, metabolik su ve karbon üretimi için çevresel limitler tanımlayarak.

Tanımlayamadıklarımızı bulamayacağız

Hedef biyo-imzalar hakkındaki yeni bilgilerimiz ve bunları tespit etmek için gereken hassasiyet düzeyi, yaşamı bulmayı amaçlayan görevlerde kullanılacak gelecekteki araçları tasarlarken veya optimize ederken kritik olacaktır.

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere, Mars’a yapılacak gelecekteki görevlerin hedefi Buzkıran Ömrü 2026 için planlanan görev, yaşam kanıtı aramaktır. Icebreaker Life, Antarktika’daki kuru permafrost’a benzer buzla kaplı zemini örnekleyecek ve yaşam belirtileri tespit ederse, bir Mars Sample Return görevi yüksek bir öncelik olacaktır.

Örnekleri laboratuvar analizi için Dünya’ya göndermek risklidir. Antarktika toprak numunelerimizde bulduğumuz gibi, zorluklar arasında kontaminasyon, nakliye sırasında soğuk sıcaklıkların korunması ve numuneleri yok etmeden analiz etmek için uzman karantina laboratuvarlarına duyulan ihtiyaç yer alabilir.

Ancak Asua-Bustos’un öne sürdüğü gibi, ayrıntılı laboratuvar analizleri için Dünya’ya numune getirmek, yaşamın varlığını (veya geçmişteki varlığını) saptamanın -veya ortadan kaldırmanın- tek kesin yolu olabilir.

Bu makale şu adresten yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.