Simüle edilmiş Mars koşullarında mikrobiyal büyüme yaşam arayışına rehberlik edebilir

Yeni bir deney, Dünya’daki mikropların, Mars yüzeyinin hemen altında var olabileceklere benzer zorlu koşullarda büyüyebileceğini ortaya koyuyor ve kızıl gezegendeki potansiyel hücresel yaşam arayışında yeni yönler öneriyor.

Mikroplar, Dünya’nın normal atmosferik basıncının çok küçük bir kısmında, deniz suyundan yedi kat daha tuzlu bir çözeltide, çamaşır suyuna benzer kimyasalları soluyarak aylar boyunca büyüdü.

Florida Üniversitesi araştırmacısı Adam Robinson tarafından yürütülen çalışma, tuzu seven bir mikroorganizmanın, Mars’la ilgili birçok strese karşı hayatta kalmaktan daha fazlasını yapıp yapamayacağını test etti. Bunlar, yüzeyde ve potansiyel olarak yeraltında var olabilecek gerilimleri içerir. Mikrop, metabolizmasını sürdürmek için çevresindeki kimyasalları üreyebiliyor ve kullanabiliyordu; ancak büyüme, Dünya’nın atmosferik basıncında tutulan benzer kültürlere göre önemli ölçüde daha yavaştı.

Bilim adamları, Dünya’daki aşırı koşullara tolerans gösterme yeteneği nedeniyle ekstremofil olarak bilinen bir mikrop olan Haloferax volcanii’ye odaklandılar. Haloferax’ı, Mars’ın sığ yeraltı yüzeyinde bulunanlara benzer şekilde yüksek tuzlu ortamları tercih etmesi nedeniyle seçtiler.

Los Angeles Doğa Tarihi Müzesi ve Blue Marble Uzay Bilim Enstitüsü’nden Scott Perl’ün ortak liderliğindeki ekip, bulgularını 5 Kasım’da dergide yayınladı. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji.

Birleşik Mars stresi altında büyüme

Geçmiş deneyler benzer soruları yanıtlamaya çalıştı. Araştırmacılar, yüksek tuz konsantrasyonları veya düşük basınç da dahil olmak üzere Mars’la ilişkili bireysel stresler altında Dünya mikroplarını büyüttüler. Diğer çalışmalar, organizmaların aynı anda birkaç zorlu koşula, genellikle yalnızca saatler veya günler boyunca maruz kaldıktan sonra hayatta kalıp kalmadığını test etti.

Robinson, “Çok daha azı bu koşulları bir araya getirip mikroorganizmaların aktif olarak büyüyebildiğini gösterebildi” dedi.

Bu deney için ekip Haloferax kültürlerini 160 gün boyunca oksijensiz, karbondioksit açısından zengin koşullarda tuttu. Mikroplara, solunum sırasında oksijen yerine kullanabilecekleri Mars’la ilgili bileşikler olan nitrat veya perklorat verildi. Her iki kimyasalın da sağlanmadığı kültürler canlı kaldı ancak ölçülebilir bir büyüme göstermedi, bu da bilim adamlarının hayatta kalmayı üremeden ayırmasına yardımcı oldu.

Bu koşullar altında mikrobiyal süreçlerin gözlemlenmesi, bilim adamlarının soyu tükenmiş hücrelerdeki potansiyel biyoimzalar ile yaşayan (mevcut) hücrelerdeki biyolojik süreçler arasında ayrım yapmasına yardımcı olabilir.

Araştırmacılar ayrıca büyüyen düşük basınçlı kültürlerde biyofilm adı verilen yoğun yapıları da gözlemlediler. Filmler tuzlu çözeltide suyun tutulmasına yardımcı olmuş olabilir: Kültürler deney boyunca sularının çok azını kaybetti.

Mars simülasyonunun sınırları

Laboratuvar, organizmaların Mars’ta karşılaşacağı her koşulu yeniden üretmedi. Kültürler 70 Fahrenheit (21 santigrat derece) sıcaklıkta tutuldu, Mars yüzeyinin çoğu ise çok daha soğuktu. Ayrıca araştırmacılar tarafından sağlanan besinleri de aldılar. Ve benzeyecek şekilde tasarlandıkları sıvı su ceplerinin Mars’ta doğrulanmadığı görüldü.

Robinson, “Bu deneyde taklit ettiğimiz ortam Mars’ta gözlemlenmedi ancak var olduğu teorileştirildi” dedi.

Bu ayrım önemli. Sonuçlar bugün Mars’ta yaşamın var olduğunu kanıtlamıyor. Gelecekte, yüzeyin altında araştırma yapan misyonların, yalnızca yaşamın milyarlarca yıl önce var olduğuna dair kanıt aramak yerine, bazı ortamların aktif yaşamı destekleyip destekleyemeyeceğini dikkate alması gerektiğini öne sürüyorlar.

Yaşayan mikrop arayışını yeniden düşünmek

Perl, bilim adamlarının aynı zamanda bir çevreyi yaşama uygun kılan şeyin ne olduğu konusundaki varsayımlarını da yeniden gözden geçirmeleri gerektiğini söyledi. Mars’ta gelişen herhangi bir mikroorganizmanın, gezegenin değişen koşullarına uyum sağlaması için milyarlarca yıl geçmesi gerekirdi.

“Düşmanca olduğunu düşündüğümüz Mars ortamında evrimleştiler. Dolayısıyla bize düşman olan şeyin mutlaka bu mikroplara da düşman olması gerekmiyor” dedi.

Çalışma aynı zamanda mikroorganizmaların bu tür ortamlarda nasıl davranabileceğini test etmenin bir yolunu, bilim adamlarının yaşam tespit deneyleri tasarlamalarına ve Dünya mikroplarını uzay aracıyla Mars’a taşıma riskini azaltmalarına yardımcı olabilecek bilgiler sunuyor.

Robinson, “Bugün Mars’ta yaşam olasılığını dikkate almamız gerektiğini öne süren giderek artan kanıtlara yenilerini ekliyoruz” dedi.