אשראי תמונה: NASA / JPL
במהלך תדריך המשימה של נאס"א ביום שלישי על ההתקדמות עם הכוכב במרידיאני פלאנום, המשמר הראשי של מאדים חקר רובר (MER), סטיב סקווירס הציג לא רק הוכחות מבהילות מים חדשות, אלא עוד קטע חדש לפאזל האסטרוביולוגי הגדול יותר: מים וגופרית. "עם הכמות הזו של סולפט [עד ארבעים אחוז מלחי גופרית במקומות מסוימים ליד אתר הנחיתה של ההזדמנות], אתה צריך להיות מעורב במים."
אבל מים הם רק חתיכת הפאזל הראשונה בכל תמונה ביולוגית עתידית לכוכב הלכת האדום, על פי מדעני המשימה. תחושה זו הודגשה על ידי התחשבות רק בכמה מחתיכות הפאזל שעדיין חסרות. זמן למשל הוא מרכיב אחד שטרם יש לקחת בחשבון. "אנו יודעים כי היסודות הביוגניים העיקריים והקטנים הקיימים קיימים במאדים," כתב רוקו מנצ'ינלי, מדען מכון SETI, "הגורם העיקרי לקביעת האם היו יכולים להתעורר חיים במאדים טמון בקביעת האם מים נוזלים היו קיימים על פני השטח שלו מספיק זמן. ההיסטוריה של המים נמצאת במינרלוגיה של הסלעים. "
יכולת ההרגלים והאנרגיה
אולם כעת, כאשר כמה מנות מקומיות של מאדים מראות הבטחה מינרלוגית למים כאלו לפחות "ספוגים" באופן זמני ברשומה הגיאולוגית שלהם, אילו מרכיבים עיקריים אחרים עשויים להידרש לאחר מכן, במיוחד כדי שתמכו במקרה משכנע למגורים קדומים? השאלה הקשה מתחייבת להשוואה למה שמיקרוביולוגים יודעים על החיים על כדור הארץ, ולכן יש להתחיל בניסוי פשוט יותר: כיצד ישרוד היום חיידק כדור הארץ הקשה במאדים?
לא טוב במיוחד, לפי רוב המיקרוביולוגים. הבעיות המורכבות של הטמפרטורות הנמוכות, הלחצים הנמוכים והאנרגיה המועטה הן רבות ונפוצות במאדים של ימינו, אפילו כאשר 'היום' נכלל בכדי לכלול את עשרות מיליוני השנים האחרונות בהיסטוריה המטאורולוגית של מאדים.
בהשוואה לטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ של 15 צלזיוס, למאדים ברחבי העולם יש טמפרטורה ממוצעת של -53 צלזיוס. בעוד שטמפרטורות חולפות עולות מדי פעם מעל נקודת הקפאה של המים באזורים המשווניים סביב שני אתרי הנחיתה, רוב התרחישים הביולוגיים זקוקים לצילום בוסטרים של חום בסיסי. מקרה ראוי למגורים בכוכב הלכת האדום מציב בדרך כלל מאדים אבודים מזמן - כזה שהיה גם רטוב וחם יותר ממה שעשוי להיראות עוין אפילו לצורות החיים הקשות ביותר הידועות כיום.
הדור הבא של חיידקים טובים יותר, Desulfotomaculum
אבל ברגע שמזהים מקור מים, אולי הבעיה המיידית הגדולה יותר במאדים היא האווירה הדקה והבלתי ניתנת לניתוח, שהיא אחוז אחד בלבד מהלחץ בגובה פני כדור הארץ. אם הוא נחשף על פני השטח, חיידק במאדים כיום היה מקיש במהירות ומקפיא. כלומר, אלא אם כן הוא יכול היה לסלק סוג כלשהו של שינה, לאחר שהסביבה הפכה לקיצונית לביולוגיה המועדפת עליה. מועמד מיקרוביאלי מבטיח צריך לפתח כמה דרכים להחריף, מכיוון שזה יתברר כיתרון גדול לשינה במהלך תקופות ארוכות בכל פעם שמזג האוויר של המאדים הופך להיות בלתי-אפשרי.
מדענים שסקרנו עדויות מקומיות עד כה - עד כה, מקומיות - שנחשפו בסמוך לאתר ההזדמנות הציבו את השאלה הספקולטיבית: האם חיידקים המפיצים נבגים ומפחיתים גופרתיים יציעו אורגניזם מודל חדש לדור הבא של ציידי המיקרובים של מאדים?
על פי אחד מוותיקי הוויקינגים והוותיקים של קבוצת מדע MER, בנטון קלארק, מועמד אחד כזה היה מתמודד מוביל בביטול התנאים המרטיים הקשים שיכולים להלחיץ באופן אנוש את המיקרוב. קלארק, מלהקהיד מרטין בדנבר, אמר "תמיד היה לי אורגניזם אהוב, Desulfotomaculum, שהוא אורגניזם שיכול לחיות מסולפט, כמו שאנחנו מוצאים בסלעים האלה."
מאז 1965, אז התגלה והסווג לראשונה הנביץ, הביולוגיה שלה הציעה כמה מהקצוות הטובים ביותר לשרידות מיקרוביאלית. חיים ללא אור שמש בזמן היווצרות נבגים כאשר מזג האוויר מתקרר או יבש עלול להפוך את האורגניזם הקשה הזה למודל שיש לקחת בחשבון בקרב מדעני פלנטה עתידיים.
עצמאות פרימיטיבית לאנרגיה סולארית
באופן רופף, השם Desulfotomaculum פירושו 'נקניק' שמפחית תרכובות גופרית. זהו אורגניזם בצורת מוט; פירושו של הלטינית -Tomaculum הוא 'נקניק'. Desulfotomaculum הוא אנאירובה, כלומר הוא אינו זקוק לחמצן. מבחינה יבשתית הוא נמצא באזורי אדמה, מים ואזורים גיאותרמיים ובמעי חרקים ושממות בעלי חיים. מחזור החיים שלו תלוי בהפחתת תרכובות גופרית כמו מגנזיום סולפט (או מלחי epsom) למימן גופרתי.
החיידקים המטבולים את הגופרית משתמשים בצורה פרימיטיבית מאוד של ייצור אנרגיה: הפעולה הכימית שלהם חשובה לא פחות מאשר בית הגידול המיידי שלהם. לפי מה שאנחנו יודעים על תנאים בכדור הארץ הקדום, כנראה שהיה חם והיה הרבה אולטרה סגול (UV). זו הייתה אווירה מצמצמת, כך שדברים כמו מימן גופרתי כמקור אנרגיה אורגני הם כנראה מה שהיה זמין לשימוש. על פני כדור הארץ, כמה מינים של Desulfotomaculum גדלים בצורה אופטימלית ב 30-37 צלזיוס אך יכולים לגדול בטמפרטורות אחרות תלוי באיזה מכמעט 20 המינים של Desulfotomaculum מעובדים.
בכוכב הלכת והיבש הרוחק כל כך מהשמש, כל דבר שמעביר חילוף חומרים בהצלחה יביא תועלת גם ממספר מסלולים חדשים שאינם פוטוסינתזה לייצור אנרגיה. באופן מפתיע בעוד שסוגים מסוימים של סכנות קרינה על מאדים יכולות להיות בוגדניות, היעדר אור השמש UV הוא בעיה מיידית. איזה סוג ועוצמת אור השמש עשויה להועיל ביותר לחיים ירוקים או עשירים בכלורופיל על כדור הארץ? או מתי יתכן שמיקרו ישגשג רק בצל מועיל מכיסוי אדמה או מתלה סלעי כהה. עשייה ללא אור שמש ישירה עשויה להיות נורמה של מאדים.
"[Desulfotomaculum] זקוק למעט מימן בכדי ללכת עם זה, אבל [גופרית] הוא מקור האנרגיה שלה. זה יכול לעבוד ללא תלות בשמש, "אמר קלארק. "הסיבה שאני אוהבת את האורגניזם האחרון היא מכיוון שהוא יכול ליצור גם נבגים, כך שהוא יכול לרדום במהלך תקופות הביניים האלה על מאדים בין הכישופים החמים יותר וההבדלים ביחידות [השמש] שאנו יודעים עליהם."
"אז בנוסף לראיות פיזיות של מאובנים," אמר קלארק, "אתה יכול לקבל הוכחות כימיות. מסתבר שגופרית היא אחת מאותן עוקבים שמתפקדות בצורה טובה יחסית בשבריר איזוטופי. כאשר אורגניזמים חיים מעבדים גופרית, הם נוטים לפרק איזוטופים באופן שונה מדרכים גיאולוגיות או מינרלוגיות ... אז יש אורגניזמים ודרכים איזוטופיות לחפש זאת. כדי לבצע את הניתוח האיזוטופי, סביר להניח שתחזור לדגימות על כדור הארץ. "
שמירה על החיים
הגיאולוג של ה- MIT, ג'ון גרוצינגר, העלה את השאלה המאתגרת כיצד מתכנן משימה עתידי יכול להתחיל לנסח אסטרטגיה ביולוגית כוללת. האם לאחר שנחתה בהצלחה בסביבת התפרצויות מסוג זה באתר ההזדמנות, האם משימת מאדים עתידית יכולה לחפש עדויות לחיי מאובנים? התשובה לשאלה זו היא פשוטה מאוד. על כדור הארץ, שהוא החוויה היחידה שיש לנו, מציאת מאובנים שהשתמרו בסלעים קדומים היא נדירה מאוד. אתה צריך לעשות הכל כדי למטב את המצב לשימורם. "
מראשית משימת ההזדמנות, אנדרו קנול, פליאונטולוג מהרווארד וחבר בצוות המדע של MER, אמר למגזין Astrobiology כי "השאלה האמיתית שרוצים לזכור כשחושבים על מרידיאני היא: מה, אם בכלל, חתימות של שהביולוגיה אכן משתמרת בסלעים יציבים די-דיאנטיים? .. אם מים קיימים על פני המאדים במשך 100 שנה כל 10 מיליון שנים, זה לא מעניין במיוחד לביולוגיה. אם זה קיים במשך 10 מיליון שנים, זה מאוד מעניין. "
"אתה דואג קודם לשימור," הדגיש גרוצינגר. "אתה ממקד לאסטרטגיה שלך כדי לייעל את השימור. אם היה שם משהו, [התנאים יכולים להיות] אידיאליים עבור כמוסות זמן… אבל זה אתגר. ... אנו רוצים להיזהר בפירוש התוצאות הללו בשלב זה. "
"הישאר מעודכן", סיכמה Squyres.
המקור המקורי: מגזין NASA / Astrobiology
