כדי למצוא חיים במאדים, על מדענים לשמור על עיניהם קלופות לפסטה.
חיידקים אוהבי האביב החם יוצרים תצורות סלע שנראות כמו פטוצ'יני או קפליני, כך עולה ממחקר חדש במימון נאס"א שפורסם באינטרנט ב -30 באפריל בכתב העת Astrobiology. תצורות בצורת פסטה כאלה יכולות להיות הרמזים הראשונים לחיים בכוכבי לכת אחרים, אמר סופר המחקר ברוס פוק, גיאוביולוג מאוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין.
"אם נלך לכוכב לכת אחר עם רובר, היינו שמחים לראות חיידקים חיים או שהיינו שמחים לראות נשים וגברים קטנים ירוקים בחללית," אמר פוק ל- Live Science. "אבל המציאות היא שאנחנו הולכים לחפש חיים שצפויים ככל הנראה במעיין חם, חיים שהתאובנו."
פסטה חמה
כדי לחקור כיצד נראים החיים החוץ-ארציים הללו, התחילו פוק וצוותו בממות מעיינות חמות בפארק הלאומי ילוסטון. במקום התיירותי הפופולרי הזה, זורמים מהאדמה מים גיאותרמיים חמים העשירים במינרלים. המינרלים משקעים מהמים ויוצרים תצורות בולטות העשויות מסידן פחמתי, המכונה גם טרוורטין.
אבל תצורות אלה אינן מקבלות את צורתן בוואקום, אמר פוק. הם בנויים, בחלקם, על ידי חיידקים. במחקר החדש התמקדו החוקרים במים הזורמים במהירות ובמיוחד חמים בראש מעיינות המינרלים. כאן המים נעים בטמפרטורה שבין 149 מעלות ל 162 מעלות פרנהייט (65 עד 72 מעלות צלזיוס) ובעלי pH נמוך בין 6.2 ל 6.8, כלומר הם חומציים יותר מבסיסיים.
החוקרים עבדו בשיתוף זהיר עם שירות הגנים הלאומי, כדי להימנע מפגיעה בתצורות הסלעים, תוך שהם לוקחים דגימות של מחצלות חיידקים חוטטות המשגשגות במים אלה. המחצלות נראות כמו גדילי פסטה ארוכים ורירי. זהו עיבוד, אמר פוק. במים רגועים, חיידקים מסתדרים במחצלות דקיקות ולא מרוכזות. אבל במים שוצפים, האורגניזמים צריכים להיצמד זה לזה כדי לשרוד. כל חוט מורכב מטריליוני חיידקים שתלויים זה בזה לכל החיים היקרים.
החוקרים בחנו את הגנום ואת ייצור החלבון של דגימות החיידקים שלהם. הם גילו כי 98% מהמיקרובים החיים במים החמים והמתקדמים הללו שייכים למין הנקרא Sulfurihydrogenibium Yellowstonense, או "sulfuri" בקיצור.
סולפורי בקצה
Sulfuri נמצא במעיינות חמים ברחבי העולם, אמר פוק, וחי על ידי פירוק גופרית ושימוש באנרגיה המתקבלת. המין התפתח לפני 2.5 מיליארד שנה, כאשר האטמוספירה של כדור הארץ הכילה בקושי כל חמצן. זה הופך את הסולפורי ככל הנראה לדומים מאוד לכל החיים שעלולים להתקיים במאדים הקדומים, אמר מאינדי סיבגורו, ביולוג מאוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין וסופר משותף למחקר.
אם אכן קיים משהו כמו סולפורי בכוכב אחר, זה היה משאיר טביעות אצבעות. במעיינות חמים שינוי הוא קבוע, אמרה סיבגורו ל- Live Science. מים גיאו-תרמיים מקוררים מפקידים כל הזמן מינרלים. אך החוקרים גילו החוקרים, מעודדים באופן פעיל את השינוי הזה. חלבונים על משטחי החיידקים מעודדים את צמיחתם של גבישים סידן-פחמתי. לפיכך, הטרוורטין שנוצר בנוכחות גופרתיים בממות מעיינות חמות ממוט גדל פי מיליארד מהרחק יותר מטרוורטין בסביבות אחרות, אמר פוק.
"זהו מפעל מאובנים מיידי של חיידקים", אמר.
החוקרים אמרו כי סולפורי שורד בכך שהוא צומח מעט מהר יותר מהמינרלים המופקים סביבו. מה שכן, הוא משתמש בסלע בצורת הפסטה כדי לשרוד. חוטים של החיידקים נקשרים לרכסים הנוצרים על ידי בני ארצם המאובנים, מה שמגביר את החיידקים למים רדודים מאוד המכילים את רמות החמצן הנמוכות שהמיקרובים זקוקים להם כדי לשרוד. (הם מתים בלי חמצן, אמר פוק, אבל הם גם מתים אם הם נחשפים לרמת החמצן באוויר.)
אף כי כל חיידק מחוץ לכדור הארץ שיחיה במעיינות חמים על עולם אחר יהיה מין שונה מאשר סולפורי, סביר להניח שהוא יקיים אורח חיים דומה, אמר פוק - הוא היה חייב, לאור המספר המצומצם של דרכים לגרום לחיים לעבוד בסביבה כה קיצונית. . לפיכך, הניתוחים החלבונים והגנטיים שנעשו על ידי הצוות יספקו אמת מידה להשוואה חייזרית, במידה ואיזה רובר עתיד ירים סלע למראה פסטה בכוכב לכת רחוק.
"זה המחקר הראשון שאי פעם ביצע ניתוח מעמיק מסוג זה של הסביבה, מרבצי הסלע וגם האומיקים", אמר פוק בהתייחס לפרוטאומיקה, טרנסקריפטומיקה וגנומיקה שהחוקרים נהגו להתעמק בהם בגנטיקה של החיידקים. ייצור חלבונים ותהליכים ביולוגיים אחרים. "זה אומר עכשיו, לראשונה, כשיש לנו סלע שהוא טרוורטין במראה פטוצ'יני. אם הסלע הזה נאסף ומנותח על מאדים, יש לנו את הסוויטה המלאה של ניתוחים חדישים במיוחד עבור החיידקים."
מידע נוסף על המחקר זמין בספר הדיגיטלי "אומנות המדע של ילוסטון - מעיינות חמות Mammoth כחלון ביקום" מאת פוק ועמיתיו.
