כיום ישנן מספר שורות של עדויות המצביעות על כך שבתקופת נוח'אן (לפני 4.1 עד 3.7 מיליארד שנים) היו יכולים להתקיים מיקרואורגניזמים על פני מאדים. אלה כוללים עדויות לזרימות מים בעבר, נהרות וערוגות אגמים, כמו גם מודלים אטמוספריים המצביעים על כך שלמאדים הייתה אטמוספרה צפופה יותר. כל זה מסתכם בכך שמאדים היה בעבר מקום חם ורטוב יותר מכפי שהוא כיום.
עם זאת, עד כה לא נמצאו עדויות לכך שחיים היו מאדים במאדים. כתוצאה מכך, מדענים ניסו לקבוע כיצד והיכן עליהם לחפש סימני חיים בעבר. על פי מחקר חדש שנערך על ידי צוות חוקרים אירופיים, תצורות חיים קיצוניות המסוגלות לחילוף חומרים של מתכות יכולות להתקיים במאדים בעבר. ניתן למצוא את "טביעות האצבע" של קיומן על ידי התבוננות בדגימות של חולות אדומים של מאדים.
לצורך מחקרם שהופיע לאחרונה בכתב העת המדעי גבולות המיקרוביולוגיההצוות יצר "חוות מאדים" כדי לראות כיצד צורה של חיידקים קיצוניים עלולה להופיע בסביבה מאדים קדומים. סביבה זו התאפיינה באווירה דקה יחסית המורכבת בעיקר מפחמן דו חמצני, כמו גם מדגמים מדומים של ריגולית מאדים.
לאחר מכן הם הציגו זן של חיידקים המכונה מטולה פוסיירה סדולה, המשגשגת בסביבות חמות וחומציות. למעשה, התנאים האופטימליים של החיידק הם אלו שבהם הטמפרטורות מגיעות ל 347.1 K (74 ° C; 165 ° F) ורמות החומציות הן 2.0 (בין מיץ לימון לחומץ). חיידקים מסוג זה מסווגים ככימוליתוטרופים, מה שאומר שהם מסוגלים לחילוף חומרים של מתכות אינוגראניות - כמו ברזל, גופרית ואפילו אורניום.
כתמי חיידקים אלה התווספו אז לדגימות ה regolith שתוכננו לחקות תנאים במקומות שונים ובתקופות היסטוריות במאדים. ראשית, הייתה דגימת MRS07 / 22, שהורכבה מסוג סלע נקבובי ביותר העשיר בסיליקט ותרכובות ברזל. מדגם זה הדמה את סוגי המשקעים שנמצאו על פני מאדים.
היה שם P-MRS, דגימה שהייתה עשירה במינרלים מתוקים, ומדגם ה- S-MRS העשיר בסולפט, שמחקה את ה regolith של מאדים שנוצר בתנאים חומציים. לבסוף היה המדגם של JSC 1A, שהורכב ברובו מהסלע הוולקני המכונה פלגוניט. בעזרת דגימות אלה הצוות הצליח לראות בדיוק כיצד נוכחותם של חיידקים קיצוניים תשאיר ביו-חתימות שניתן למצוא כיום.
כפי שהסביר טטיאנה מילוג'ביץ '- עמית של אליז ריצ'רר בקבוצת האקסטרמופילים באוניברסיטת וינה וסופר משותף בעיתון - בהודעה לעיתונות של אוניברסיטת וינה:
"הצלחנו להראות שבגלל הפעילות המטבולית המחמצנת של המתכות שלה, כאשר ניתנה גישה לסימולנטים הרגוליים של מאדים אלה, M. sedula מתיישבת אותם באופן פעיל, משחררת יוני מתכת מסיסים בתמיסת הסחלב ומשנה את פני המינרלים שלהם ומשאירה אחריהם חתימות ספציפיות של החיים, 'טביעת אצבע', כביכול. "
לאחר מכן הצוות בדק את דגימות הרגולית כדי לבדוק אם הן עברו עיבוד ביולוגי כלשהו, מה שהיה אפשרי בזכות עזרתה של ורוניקה סומוזה - כימאי מהמחלקה לכימיה פיזיולוגית באוניברסיטת וינה וסופר-שותף למחקר. בעזרת מיקרוסקופ אלקטרונים, בשילוב טכניקת ספקטרוסקופיה אנליטית, הצוות ביקש לקבוע אם מתכות עם הדגימות נצרכו.
בסופו של דבר, קבוצות הנתונים המיקרוביולוגיים והמינרלוגיים שהשיגו הראו סימנים של מתכות מסיסות חופשיות, שהצביעו על כך שהחיידקים הקימו את הדגימות ביעילות של דגימות הרגולית וחילקו מטבוליזם של חלק מהמינרלים המתכתיים שבתוכם. כפי שציין מילוג'ביץ ':
"התוצאות המתקבלות מרחיבות את הידע שלנו בתהליכים ביוגאוכימיים של חיים אפשריים מעבר לכדור הארץ, ומספקות אינדיקציות ספציפיות לגילוי של חתימות ביולוגיות על חומר מחוץ לכדור הארץ - צעד קדימה להוכחת חיים חוץ-ארציים פוטנציאליים."
למעשה זה אומר שחיידקים קיצוניים יכלו להתקיים על מאדים לפני מיליארדי שנים. ותודה למצב מאדים בימינו - עם האווירה הדקה שלו וחוסר המשקעים - ניתן היה לשמור על הסימפטורות הביולוגיים שהשאירו אחריהם (כלומר עקבות של מתכות מסיסות חופשיות) בתוך הרגולית של מאדים. ניתן לזהות אפוא חתימות ביולוגיות אלה על ידי משימות חוזרות של מדגם חוזר, כמו למשל מאדים 2020 רובר.
בנוסף להצביע על הדרך לעבר אינדיקציות אפשריות לחיי העבר במאדים, מחקר זה הוא גם משמעותי בכל הנוגע לציד החיים על כוכבי לכת ומערכות כוכבים אחרים. בעתיד, כאשר נוכל ללמוד ישירות כוכבי לכת חוץ-סולאריים, ככל הנראה המדענים יחפשו סימנים לביו-מינרלים. בין היתר, "טביעות אצבעות" אלה יהוו אינדיקטור רב עוצמה לקיומם של חיים חוץ-ארציים (עבר או הווה).
מחקרים על צורות חיים קיצוניות והתפקיד שהם ממלאים בהיסטוריה הגיאולוגית של מאדים וכוכבי לכת אחרים מועילים גם לקידום ההבנה שלנו כיצד התפתחו החיים במערכת השמש המוקדמת. גם על כדור הארץ, חיידקים קיצוניים מילאו תפקיד חשוב בהפיכת כדור הארץ הקדמוני לסביבה ראויה למגורים, וממלאים תפקיד חשוב בתהליכים גיאולוגיים כיום.
אחרון חביב, מחקרים מסוג זה יכולים גם לסלול את הדרך לביו-כרייה, טכניקה בה זני חיידקים מחלצים מתכות מעפרות. ניתן להשתמש בתהליך כזה לצורך חקר החלל וניצול המשאבים, שם נשלחות מושבות חיידקים לאסטרואידים מכורים, מטאורים וגופים שמימיים אחרים.
