האם יש חיים על מאדים? אם הוא שם, זה כנראה מיקרוסקופי, וקשה באמת; מסוגל להתמודד עם טמפרטורות קרות, לחצים נמוכים ומעט מאוד מים. חיידקים אלה מרחיבים את מגוון בתי הגידול העשויים לתמוך בחיים במערכת השמש שלנו, ויספקו למדענים מאפיינים חדשים שצריך לחפש בעת חקר הכוכב האדום.
צוות מחקר של אסטרונומים ומיקרוביולוגים, יכול לשגשג על מאדים קרים וכוכבי לכת קרירים אחרים.
במחקר מעבדה של שנתיים גילו החוקרים כי חלק מהמיקרואורגניזמים המותאמים לקור לא רק שרדו, אלא שהתרבו בטמפרטורה של 30 מעלות פרנהייט, ממש מתחת לנקודת הקפאה של המים. המיקרובים פיתחו גם מנגנון הגנה שהגן עליהם מפני טמפרטורות קור. החוקרים חברים בשיתוף פעולה ייחודי של אסטרונומים מהמכון למדעי טלסקופ החלל ומיקרוביולוגים ממרכז הביוטכנולוגיה הימית של אוניברסיטת מרילנד, הביוטכנולוגיה הימית בבולטימור, מ. תוצאותיהם מופיעות באתר העיתון הבינלאומי לאסטרוביולוגיה.
"מגבלת הטמפרטורה הנמוכה לחיים חשובה במיוחד מכיוון שגם במערכת השמש וגם בגלקסיית שביל החלב, סביבות קרות נפוצות הרבה יותר מסביבות חמות", אמר ניל ריד, אסטרונום במכון המדע טלסקופ החלל ומנהיג המשרד צוות מחקר. "התוצאות שלנו מראות שהטמפרטורות הנמוכות ביותר בהן אורגניזמים אלו יכולים לשגשג נופלות בטווח הטמפרטורות שחווה במאדים של ימינו, ויכולות לאפשר הישרדות וצמיחה, במיוחד מתחת לפני השטח של מאדים. זה יכול להרחיב את תחום האזור המגורים, האזור בו החיים יכולים להתקיים, לכוכבי לכת קרירים יותר כמו מאדים. "
רוב הכוכבים בגלקסיה שלנו קרירים יותר מהשמש שלנו. האזור סביב כוכבים אלה שמתאים לטמפרטורות דומות לכדור הארץ יהיה קטן יותר וצר יותר מהאזור שנקרא אזור המיושב סביב השמש שלנו. לפיכך, רוב כוכבי הלכת עשויים להיות קרים מכדור הארץ.
במחקר שנערך במשך שנתיים, המדענים בדקו את גבולות הטמפרטורה הקרים ביותר לשני סוגים של אורגניזמים תאיים: הלופילים ומתנוגנים. הם נמנים על קבוצה של חיידקים הנקראים ביחד קיצוניים, שנקראים כך מכיוון שהם חיים במעיינות חמים, שדות חומציים, אגמים מלוחים וכובעי קרח קוטביים בתנאים שיהרגו בני אדם, בעלי חיים וצמחים. ההלופילים פורחים במים מלוחים, כמו אגם המלח הגדול, ויש להם מערכות תיקון DNA להגנה מפני מינון קרינה גבוה במיוחד. מתנוגנים מסוגלים לצמוח על תרכובות פשוטות כמו מימן ופחמן דו חמצני לאנרגיה ויכולים להפוך את הפסולת שלהם למתאן.
ההלופילים והמתנוגנים ששימשו בניסויים הם מאגמים אנטארקטיים. במעבדה הראו ההלופילים צמיחה משמעותית עד 30 מעלות פרנהייט (מינוס מעלה אחת צלזיוס). המתנוגנים היו פעילים עד 28 מעלות פרנהייט (מינוס 2 מעלות צלזיוס).
"הרחבנו את גבולות הטמפרטורה הנמוכים עבור מינים אלה בכמה מעלות," אמרה שילדיטיאה דסארמה, פרופסור ומובילת הצוות במרכז הביוטכנולוגיה הימית, המכון הביוטכנולוגיה של מרילנד. "היה לנו זמן מוגבל לגדל את האורגניזמים בתרבות בסדר גודל של חודשים. אם היינו יכולים להאריך את זמן הגידול, אני חושב שנוכל להוריד את הטמפרטורות בהן הם יכולים לשרוד עוד יותר. תרבות המלח שבה הם גדלים במעבדה יכולה להישאר בצורה נוזלית עד מינוס 18 מעלות פרנהייט (מינוס 28 מעלות צלזיוס), כך שהפוטנציאל קיים לטמפרטורות גידול נמוכות משמעותית. "
המדענים גם הופתעו לגלות כי ההלופילים והמתנוגנים הגנו על עצמם מפני טמפרטורות נוקשות. ישנם חיידקים ארקטיים המראים התנהגות דומה.
"אורגניזמים אלה הינם מסתגלים מאוד, ובטמפרטורות נמוכות הם יצרו אגרגטים סלולריים," הסביר DasSarma. "זו הייתה תוצאה בולטת, מה שמרמז שתאים עשויים 'להיצמד' זה לזה כאשר הטמפרטורות נעשות קרות מדי לצמיחה, ומספקות דרכי הישרדות כאוכלוסיה. זוהי הגילוי הראשון של תופעה זו במינים קיצוניים באנטארקטיקה בטמפרטורות קרות. "
המדענים בחרו בקיצוניות זו למחקר המעבדה מכיוון שהם רלוונטיים לחיים במאדים קרים ויבשים. ההלופילים עלולים לשגשג במים מלוחים מתחת לפני השטח של מאדים, שיכולים להישאר נוזלים בטמפרטורות הרבה מתחת ל 32 מעלות פרנהייט (0 מעלות צלזיוס). מתנוגנים יכלו לשרוד בכוכב לכת ללא חמצן, כמו מאדים. למעשה, כמה מדענים הציעו כי מתנוגנים ייצרו את המתאן שהתגלה באטמוספרה של מאדים.
"ממצא זה ממחיש שמחקרים מדעיים קפדניים על קיצוניות ידועה על פני כדור הארץ יכולים לספק רמזים לאופן בו החיים עלולים לשרוד במקומות אחרים ביקום," אמר דאסארמה.
החוקרים מתכננים בשלב הבא למפות את התוכנית הגנטית השלמה לכל קיצוניות. על ידי מלאי כל הגנים, מדענים יוכלו לקבוע את תפקידיו של כל גן, כמו למשל לאתר את הגנים המגנים על אורגניזם מפני הקור.
קיצוניים רבים הם שרידים אבולוציוניים המכונים Archaea, שהיו אולי בין ראשוני הבתים הראשונים בכדור הארץ לפני 3.5 מיליארד שנה. יתכן כי קיצוניות חזקה אלה מסוגלים לשרוד במקומות רבים ביקום, כולל בכ -200 העולמות בערך סביב כוכבים מחוץ למערכת השמש שלנו שאסטרונומים מצאו בעשור האחרון. כוכבי לכת אלה נמצאים במגוון רחב של סביבות, מה שנקרא "צדקנים חמים", המסתובבים קרוב לכוכביהם ושם הטמפרטורות עולות על 1,800 מעלות פרנהייט (אלפי מעלות צלזיוס), ועד ענקי הגז במסלולי כדור הארץ כמו יופיטר. סביב מינוס 238 מעלות פרנהייט (מינוס 150 מעלות צלזיוס).
על ידי גילוי כוכבי לכת עם פערים שונים בטמפרטורות, מדענים תוהים אילו סביבות יכולות להיות מכניסות אורחים לחיים. גורם מפתח בהישרדותו של אורגניזם הוא קביעת גבולות הטמפרטורה העליונים והתחתונים שבהם הוא יכול לחיות.
למרות שתנאי מזג האוויר של מאדים הם קיצוניים, כדור הארץ אכן חולק כמה קווי דמיון עם האזורים הקרים הקרים ביותר בכדור הארץ, כמו אנטארקטיקה. חקירות שנערכו לאחרונה סביב סביבות אנטארקטיקה חשפו פעילות מיקרוביאלית ניכרת. "הארכאהאה והחיידק שהסתגלו לתנאים קיצוניים אלה הם כמה מהמועמדים הטובים ביותר לאנלוגים יבשתיים לחיים מחוץ לכדור הארץ; הבנת האסטרטגיה האדפטיבית שלהם, והמגבלות שלה, תספק תובנה מעמיקה יותר של אילוצים בסיסיים על מגוון הסביבות המסבירות אורחים, "אמרה DasSarma.
המחקר של הצוות זכה לתמיכה באמצעות מענקים של קרן המחקר של שיקול דעת המנהל של מכון המדע של טלסקופ החלל, קרן המדע הלאומית ומועצת המחקר האוסטרלית.
מכון המדע של טלסקופ החלל מופעל עבור נאס"א על ידי איגוד האוניברסיטאות למחקר באסטרונומיה בע"מ בוושינגטון.
אחד מחמישה מרכזים המרכיבים את המכון הביוטכנולוגי של אוניברסיטת מרילנד (UMBI) המרכז לביוטכנולוגיה ימית, הממוקם בנמל הפנימי של בולטימור, מעסיק חוקרים המיישמים את הכלים של הביולוגיה והביוטכנולוגיה המודרנית כדי לחקור, להגן ולשפר את המשאבים הימיים והאסטון.
עם מרכזי מחקר בבולטימור, רוקוויל ופארק קולג ', המכון הביוטכנולוגי של אוניברסיטת מרילנד הוא החדש מבין 13 מוסדות המרכיבים את מערכת האוניברסיטה של מרילנד. ל- UMBI 85 סגל המדורג בסולם ותקציב 2006 של 60 מיליון דולר. חוגג את השנה ה -20 של המוסד למרילנד ולעולם, UMBI מוביל על ידי המיקרוביולוג והמנהל הביוטכנולוגיה לשעבר ד"ר ג'ני סי האנטר-סברה. למידע נוסף בקר בכתובת http://www.umbi.umd.edu.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של האבל
