Aardse microben kunnen honderden miljoenen jaren op Mars overleven

Een van de taaiste microben op aarde zou kunnen overleven op Mars, 280 miljoen jaar sluimerend onder het oppervlak, heeft nieuw onderzoek aangetoond. De bevindingen vergroten de kans dat er nog microbieel leven op de Rode Planeet kan bestaan.

Deinococcus radiodurans, bijgenaamd „Conan the Bacterium“, is een van ’s werelds sterkste microben, in staat om te overleven in straling die sterk genoeg is om elke andere bekende levensvorm te doden. Experimenten hebben nu aangetoond dat als Conan the Bacterium of een vergelijkbare microbe op Mars zou bestaan, het 280 miljoen jaar onder het oppervlak zou kunnen overleven, bevroren en uitgedroogd.

In een onderzoek onder leiding van Michael Daly, hoogleraar pathologie aan de Uniformed Services University of the Health Sciences in Maryland en lid van de National Academies‘ Committee on Planetary Protection, hebben wetenschappers een half dozijn microben en schimmels getest – allemaal „extremofielen“ in staat om te leven in omgevingen waar andere organismen sterven – om te zien hoe lang ze zouden kunnen overleven in een omgeving die de middelste breedtegraden van Mars simuleerde. Tijdens de experimenten werden organismen geconfronteerd met temperaturen zo laag als min 80 graden Fahrenheit (min 63 graden Celsius) en blootstelling aan ultraviolet licht, gammastralen en hoogenergetische protonen die het constante bombardement van Mars nabootsten door ultraviolet licht van de zon en kosmische straling die vanuit de ruimte naar beneden viel. .

Nadat de bacteriën en schimmels in het experiment waren blootgesteld aan verschillende stralingsniveaus, mat Daly’s team hoeveel mangaan-antioxidanten zich hadden opgehoopt in de cellen van de microben. Mangaan-antioxidanten worden gevormd als gevolg van blootstelling aan straling, en hoe meer die vormen, hoe meer straling de microben kunnen weerstaan.

Conan the Bacterium was de duidelijke winnaar. De onderzoekers ontdekten dat Conan the Bacterium maar liefst 28.000 keer meer straling kon absorberen dan wat een mens kan overleven. Dankzij deze meting kon Daly’s team inschatten hoe lang de microbe zou kunnen overleven op verschillende diepten op Mars.

Eerdere experimenten, waarbij Conan de Bacterium in vloeibaar water was gesuspendeerd en werd blootgesteld aan straling zoals die op Mars wordt aangetroffen, hadden aangetoond dat de microbe 1,2 miljoen jaar onder het oppervlak van Mars zou kunnen overleven.

De nieuwe tests, waarbij de microbe werd bevroren en uitgedroogd om de koude en droge omstandigheden op Mars na te bootsen, suggereerden echter dat Conan the Bacterium 280 miljoen jaar op Mars zou kunnen overleven als hij op een diepte van 10 meter werd begraven. Deze levensduur wordt teruggebracht tot 1,5 miljoen jaar als deze slechts 10 centimeter onder het oppervlak wordt begraven, en slechts een paar uur op het oppervlak, dat baadt in ultraviolet licht.

De omgeving van Mars was 280 miljoen jaar geleden vrijwel hetzelfde als nu – koud en droog – en je moet veel verder teruggaan om een ​​tijd te vinden waarin het warmer en nat was en mogelijk hypothetisch leven op Mars mogelijk had gemaakt in de eerste plaats. Daly erkent deze complicatie, maar denkt dat er manieren zijn waarop het leven sinds de dramatische klimaatverandering van Mars een omgeving kan hebben gevonden om zich te vermenigvuldigen.

„Hoewel Deinococcus radiodurans begraven in de Mars-ondergrond kon niet overleven gedurende de geschatte 2 tot 2,5 miljard jaar sinds het stromende water op Mars verdween, dergelijke Mars-omgevingen worden regelmatig veranderd en gesmolten door meteorietinslagen“, zei hij in een verklaring. „We suggereren dat periodiek smelten intermitterende herbevolking en verspreiding mogelijk zou kunnen maken.“

Bijgevolg zouden toekomstige missies naar Mars op zoek naar leven zich kunnen richten op grote kraters jonger dan 280 miljoen jaar. Gale Crater, die NASA’s Curiosity-rover onderzoekt, is 3,8 miljard jaar oud; Jezero Crater, waar de Perseverance rover aan het werk is, is waarschijnlijk van dezelfde leeftijd. Jongere kraters zijn er echter in overvloed; bijvoorbeeld Tooting Crater, die 17 mijl (28 km) breed is in Amazonis Planitia ten westen van Olympus Mons, wordt verondersteld slechts honderdduizenden jaren oud te zijn.

Het onderzoek stelde ook vast waarom Conan the Bacterium zo resistent is tegen straling. De wetenschappers ontdekten dat chromosomen en plasmiden, die genetische informatie bevatten, in de cellen van de microbe aan elkaar zijn gekoppeld, waardoor deze structuren op één lijn blijven en voorkomen dat bestraalde cellen afbreken totdat ze kunnen worden gerepareerd.

Deze duurzaamheid betekent dat toekomstige missies, zoals de Rosalind Franklin-rover van het European Space Agency die diep in Mars zal graven op zoek naar microbieel leven, de Mars-neef van Conan the Bacterium zouden kunnen vinden, mocht deze bestaan.

Monster-retourmissies kunnen deze microben zelfs terug naar de aarde brengen; experimenten op het International Space Station hebben zelfs bevestigd dat Conan the Bacterium minstens drie jaar in de ruimte kan overleven. We moeten echter oppassen dat we de aarde niet besmetten met Martiaanse microben.

En toekomstige missies van de Rode Planeet, zowel bemand als gerobotiseerd, moeten ook op hun hoede zijn om Mars te besmetten met aardse microben.

„Onze modelorganismen dienen als proxy’s voor zowel voorwaartse besmetting van Mars als achterwaartse besmetting van de aarde, die beide moeten worden vermeden,“ zei Daly.

Hoewel robotmissies naar Mars vóór de lancering worden gesteriliseerd, is het sterilisatieproces niet perfect en kunnen sommige microben nog steeds meeliften naar de Rode Planeet. Als mensen Mars bezoeken, zullen ze veel meer microben met zich meebrengen, die zouden kunnen ontsnappen naar de omgeving van Mars en ofwel de inheemse microbiële biosfeer vernietigen of experimenten op zoek naar leven op Mars verwarren.

Aangezien experimenten zoals deze de kans op inheems leven op Mars vergroten, zullen wetenschappers aanvullende belangrijke vragen moeten stellen over hoe we eventueel leven dat we daar aantreffen kunnen beschermen.

De studie wordt gedetailleerd beschreven in een paper dat dinsdag (25 oktober) is gepubliceerd in het tijdschrift Astrobiology.

Copyright 2022 Space.com, een toekomstig bedrijf. Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitgezonden, herschreven of herverdeeld.

.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert