Badanie dotyczy mikroorganizmów, które byłyby potrzebne na Marsie do przeżycia

Na Marsie nie znaleziono jeszcze życia, ale ekscytujące jest badanie warunków, w jakich może to być możliwe. Zespół kierowany przez Uniwersytet Techniczny w Berlinie (TU Berlin) wraz z Leibniz Institute for Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) badał procesy komórkowe, które regulują adaptację mikroorganizmów do nadchloranu. Gdyby mikroorganizmy mogły genetycznie przystosować swoją reakcję stresową do tej soli, która występuje na niektórych pustyniach i na Marsie, ich przetrwanie na Czerwonej Planecie mogłoby być możliwe.

Artykuł zespołu opisujący badania został opublikowany w czasopiśmie Mikrobiologia Środowiskowa.

Życie, jakie znamy, wymaga energii i dostępności CHNOPS. Skrót ten oznacza węgiel, wodór, azot, tlen, fosfor i siarkę. pierwiastki śladowe i płynna woda Również niezastąpiony. Wiele z tego jest dostępnych na Marsie: energia może być dostarczana przez światło słoneczne lub procesy chemiczne, węgiel jest dostępny w rzadkiej, ale bogatej w dwutlenek węgla atmosferze, a inne niezbędne pierwiastki występują obficie na powierzchni planety w tak zwanym regolicie.

Woda w stanie ciekłym jest jednak wyzwaniem ze względu na spadek ciśnienia atmosferycznego o około 6 milibarów (dla porównania średnie ciśnienie powietrza na Ziemi wynosi około 1 bar) i średnie temperatury poniżej zera. Jednym z niewielu sposobów wytwarzania wody w pobliżu powierzchni Marsa jest tworzenie tymczasowo stabilnych roztworów soli poprzez rozpuszczanie.

W tym procesie sól absorbuje wodę z atmosfery i rozpuszcza się w niej. Na Marsie występuje wiele higroskopijnych soli, w tym nadchloran (ClO₄^–), które łatwo absorbują wodę z atmosfery i obniżają temperaturę zamarzania wody. Sporadycznie występują również na lądzie na bardzo suchych pustyniach.

Ta woda jest teoretycznie wystarczająca do utrzymania metabolizmu niektórych grup mikroorganizmów. Jednak nadchloran wywołuje stres w komórce i do tej pory nie było wiadomo, w jaki sposób.

„Aby zrozumieć potencjalne życie mikrobiologiczne na Marsie, ważne jest, aby wiedzieć, jak mikroorganizmy radzą sobie z takimi stresorami, bo tylko wtedy, gdy wyewoluują coś dobrego. reakcja na stres Czy drobnoustroje mogą poradzić sobie z wyższymi stężeniami soli i naprawdę skorzystać z soli, takich jak upłynnianie i obniżanie poziomu soli? punkt zamarzaniapowiedział pierwszy autor Jakob Heinz z Politechniki Berlińskiej.

Zespół badawczy wykorzystał protokół opracowany przez Instytut Roberta Kocha (RKI) do analizy białek nadchloranReakcja stresowa Debaryomyces hansenii i jej porównanie ze znanymi adaptacjami do stresu solnego.

Naukowcy odkryli, że reakcje stresowe na Chlorek sodu A nadchloran sodu ma kilka wspólnych cech metabolicznych; Na przykład te same szlaki sygnałowe, zwiększenie metabolizmu energetycznego czy tworzenie osmoli.

„Zidentyfikowaliśmy jednak również kilka nowych reakcji stresowych, które były specyficzne dla nadchloranu. Na przykład glikozylacja białek i przebudowa ściany komórkowej, prawdopodobnie stabilizujące struktury białkowe i błonę komórkową. Te reakcje stresowe będą również bardzo interesujące przy stawianiu hipotez życia na Marsie” – wyjaśnił współautor Hans-Peter Grossart z IGB.

„Jeśli szukamy życia na Marsie, musimy zachować otwarty umysł, ponieważ rodzime marsjańskie drobnoustroje – jeśli istnieją – są z pewnością przystosowane do Warunki środowiska na Marsie poprzez różne procesy biochemiczne, które mogą nie zachodzić na Ziemi” – powiedział Dirk Schultz-Makuch, współautor badania i naukowiec z IGB i TU Berlin. Ale jeśli zbadamy, jak organizmy na Ziemi radzą sobie ze stresorami na Marsie, takimi jak nadchloran, otrzymamy pierwsze wskazówki dotyczące tego, jak życie na Marsie radzi sobie z trudnymi warunkami środowiskowymi”.