Oude microben hebben mogelijk onder het oppervlak van Mars overleefd

Meld u aan voor de wetenschappelijke nieuwsbrief van CNN’s Wonder Theory. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.



CNN

Volgens nieuw onderzoek slapen oude bacteriën mogelijk onder het oppervlak van Mars, waar het miljoenen jaren is afgeschermd van de harde straling van de ruimte.

Hoewel er geen bewijs van leven is gevonden op de rode planeet, simuleerden onderzoekers de omstandigheden op Mars in een laboratorium om te zien hoe bacteriën en schimmels konden overleven. De wetenschappers waren verrast toen ze ontdekten dat bacteriën waarschijnlijk 280 miljoen jaar zouden kunnen overleven als ze werden begraven en beschermd tegen de ioniserende straling en zonnedeeltjes die het oppervlak van Mars bombarderen.

De bevindingen suggereerden dat als er ooit leven op Mars bestond, het slapende bewijs ervan zich nog steeds in de ondergrond van de planeet zou kunnen bevinden – een plek die toekomstige missies zouden kunnen verkennen terwijl ze in de bodem van Mars boren.

Terwijl Mars miljarden jaren geleden waarschijnlijk een meer gastvrije omgeving voor leven was, inclusief een atmosfeer en water op het oppervlak, lijkt de rode planeet tegenwoordig meer op een bevroren woestijn. De droge breedtegraden van de planeet hebben een gemiddelde temperatuur van min 80 graden Fahrenheit (min 62 graden Celsius). En dan is er de constante dreiging van straling omdat Mars zo’n dunne atmosfeer heeft.

„Er is geen stromend water of significant water in de atmosfeer van Mars, dus cellen en sporen zouden uitdrogen“, zegt co-auteur Brian Hoffman, Charles E. en Emma H. ​​Morrison, hoogleraar chemie en hoogleraar moleculaire biowetenschappen aan de Northwestern University. Weinberg College of Arts and Sciences, in een verklaring. „Het is ook bekend dat de oppervlaktetemperatuur op Mars ongeveer gelijk is aan die van droogijs, dus het is inderdaad diepgevroren.“

Een onderzoeksteam bepaalde de overlevingsgrenzen van microbieel leven wanneer het wordt blootgesteld aan ioniserende straling zoals het op Mars zou kunnen ervaren. Vervolgens introduceerde het team zes soorten bacteriën en schimmels die op aarde worden aangetroffen in een gesimuleerde Mars-oppervlakteomgeving – en dit alles terwijl ze ze zappen met protonen of gammastralen om ruimtestraling na te bootsen.

Een duidelijke winnaar kwam naar voren, genaamd Deinococcus radiodurans. De microbe, die vanwege zijn harde karakter de bijnaam „Conan the Bacterium“ kreeg, leek perfect geschikt voor het leven op Mars.

De bacterie is een polyextremofiel, wat betekent dat hij zware omstandigheden zoals uitdroging, zure en koude temperaturen kan overleven. De winterharde microbe is een van de meest stralingsbestendige organismen die de wetenschap kent.

Zo ziet Conan the Bacterium eruit als het groeit op een voedingsagarplaat.

Uit eerder onderzoek is gebleken dat de bacteriën 1,2 miljoen jaar kunnen overleven net onder het oppervlak van Mars te midden van de harde straling en de droge, bevroren omgeving – en langer overleven dan sommige micro-organismen waarvan bekend is dat ze miljoenen jaren op aarde overleven.

De nieuwe studie stelde vast dat wanneer Conan the Bacterium wordt gedroogd, bevroren en diep onder het oppervlak van Mars wordt begraven, het 140.000 stralingseenheden kan overleven – 28.000 keer groter dan het niveau van blootstelling aan straling dat een mens zou kunnen doden.

De bacterie, die onder een microscoop op een pompoen lijkt, zou waarschijnlijk slechts een paar uur overleven op het oppervlak van Mars na meedogenloze blootstelling aan ultraviolet licht. De verwachte overleving van Conan the Bacterium nam toe tot 1,5 miljoen jaar op slechts 10 centimeter onder het oppervlak, en ongeveer 280 miljoen jaar als de bacterie zich op 10 meter diepte bevond.

Het tijdschrift Astrobiology publiceerde dinsdag een studie met details over de bevindingen.

De onderzoekers konden meten hoeveel mangaan-antioxidanten zich ophoopten in de cellen van de micro-organismen als ze werden blootgesteld aan straling. Hoe meer mangaan-antioxidanten het team vond, hoe groter de kans dat de microbe de straling kon weerstaan ​​​​en kon overleven.

De genomische structuur van Conan the Bacterium verbindt chromosomen en plasmiden met elkaar, wat betekent dat de cellen uitgelijnd blijven en zichzelf kunnen herstellen na blootstelling aan straling. En als een microbe vergelijkbaar met Conan miljarden jaren geleden op Mars is geëvolueerd, toen er nog water op het oppervlak van Mars bestond, zouden de slapende overblijfselen van de bacteriën gewoon diep in de ondergrond van de planeet kunnen sluimeren.

„Hoewel D. radiodurans begraven in de Mars-ondergrond de geschatte 2 tot 2,5 miljard jaar sinds het verdwijnen van stromend water op Mars niet konden overleven, worden dergelijke Mars-omgevingen regelmatig veranderd en gesmolten door meteorietinslagen,“ zei studie auteur Michael Daly, een professor van pathologie aan de Uniformed Services University of the Health Sciences en lid van de National Academies‘ Committee on Planetary Protection, in een verklaring.

„We suggereren dat periodiek smelten intermitterende herbevolking en verspreiding mogelijk zou kunnen maken. En als er ooit leven op Mars had bestaan, zelfs als er nu geen levensvatbare levensvormen op Mars aanwezig zijn, zouden hun macromoleculen en virussen veel, veel langer overleven. Dat vergroot de kans dat, als er ooit leven op Mars is ontstaan, dit in toekomstige missies zal worden onthuld.“

De bevindingen hebben implicaties voor zowel het terugbrengen van Marsmonsters naar de aarde als voor het landen van bemande missies op Mars.

Het Mars Sample Return-programma, een ambitieus programma dat gezamenlijk wordt aangestuurd door NASA en de European Space Agency, zal meerdere missies naar Mars lanceren om monsters te verzamelen en terug te sturen die zijn verzameld door de Perseverance-rover.

Het rover-team hoopt dat de rots- en grondmonsters, genomen op de plaats van een oud meer en rivierdelta in de Jezero-krater van Mars, kunnen bepalen of er ooit leven op de rode planeet heeft bestaan. De monsters kunnen zelfs microfossielen van het oude microbiële leven bevatten.

Bovendien hebben astronauten het potentieel om per ongeluk liftende bacteriën van de aarde af te leveren wanneer ze op Mars landen.

„We concludeerden dat terrestrische besmetting op Mars in wezen permanent zou zijn – over een tijdsbestek van duizenden jaren“, zei Hoffman. “Dit kan de wetenschappelijke inspanningen om naar Marsleven te zoeken, bemoeilijken. Evenzo, als microben zich op Mars zouden ontwikkelen, zouden ze tot op de dag van vandaag kunnen overleven. Dat betekent dat terugkerende Mars-monsters de aarde kunnen besmetten.”

.

Kommentar verfassen

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