رشد میکروبی در شرایط شبیه سازی شده مریخ می تواند جستجوی حیات را هدایت کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

یک آزمایش جدید نشان می‌دهد که میکروب‌های زمین می‌توانند در شرایط سخت مشابه چیزی که ممکن است درست در زیر سطح مریخ وجود داشته باشد رشد کنند، که نشان‌دهنده جهات جدیدی در جستجوی حیات سلولی بالقوه در سیاره سرخ است.

میکروب‌ها طی ماه‌ها تنها در کسری از فشار جوی معمولی زمین، در محلولی هفت برابر شورتر از آب دریا رشد کردند، در حالی که مواد شیمیایی مشابه سفیدکننده را تنفس می‌کردند.

این مطالعه که توسط آدام رابینسون، محقق دانشگاه فلوریدا انجام شد، آزمایش کرد که آیا یک میکروارگانیسم نمک دوست می‌تواند بیشتر از تحمل چندین تنش مرتبط با مریخ انجام دهد یا خیر. اینها شامل تنش هایی است که در سطح و به طور بالقوه در زیر سطح وجود دارد. این میکروب می‌تواند تولید مثل کند و از مواد شیمیایی در محیط اطراف خود برای حفظ متابولیسم خود استفاده کند، اگرچه رشد آن به طور قابل‌توجهی کندتر از کشت‌های مشابهی بود که در فشار اتمسفر زمین نگهداری می‌شدند.

دانشمندان بر روی Haloferax volcanii تمرکز کردند، میکروبی که به دلیل توانایی آن در تحمل شرایط شدید در اینجا روی زمین به عنوان یک افراطی دوست شناخته می شود. آنها Haloferax را به دلیل ترجیح شناخته شده آن برای محیط های پر نمک، مشابه محیط های موجود در سطح کم عمق مریخ، انتخاب کردند.

این تیم که توسط اسکات پرل از موزه تاریخ طبیعی لس آنجلس و موسسه علوم فضایی مرمر آبی رهبری می شد، یافته های خود را در 5 نوامبر در مجله میکروبیولوژی کاربردی و محیطی منتشر کردند.

آزمایش‌های گذشته سعی کرده‌اند به سؤالات مشابهی پاسخ دهند. محققان میکروب های زمین را تحت تنش های فردی مرتبط با مریخ، از جمله غلظت نمک بالا یا فشار کم، رشد داده اند. مطالعات دیگر آزمایش کرده اند که آیا موجودات زنده پس از قرار گرفتن در معرض چندین شرایط سخت به طور همزمان، اغلب فقط برای ساعت ها یا روزها زنده می مانند یا خیر.

رابینسون گفت: «به مراتب کمتر توانسته اند این شرایط را با هم ترکیب کنند و نشان دهند که میکروارگانیسم ها می توانند به طور فعال رشد کنند.

برای این آزمایش، تیم کشت هالوفراکس را در شرایط بدون اکسیژن و غنی از دی اکسید کربن به مدت 160 روز نگه داشت. به این میکروب‌ها نیترات یا پرکلرات داده شد، ترکیبات مربوط به مریخ که می‌توانستند به جای اکسیژن در طول تنفس از آن استفاده کنند. کشت‌هایی که هیچ ماده شیمیایی نداشتند زنده ماندند اما رشد قابل اندازه‌گیری نشان ندادند و به دانشمندان کمک کرد بقا را از تولید مثل تشخیص دهند.

مشاهده فرآیندهای میکروبی تحت این شرایط می تواند به دانشمندان کمک کند تا بین امضاهای بالقوه زیستی از سلول های منقرض شده و فرآیندهای بیولوژیکی از سلول های زنده (موجود) تمایز قائل شوند.

محققان همچنین ساختارهای متراکمی به نام بیوفیلم را در کشت های کم فشار در حال رشد مشاهده کردند. این فیلم‌ها ممکن است به نگه داشتن آب در محلول نمک کمک کرده باشند: کشت‌ها مقدار کمی از آب خود را در طول آزمایش از دست دادند.

این آزمایشگاه هر شرایطی را که موجودات زنده در مریخ با آن مواجه می‌شوند، بازتولید نکرد. این فرهنگ ها در دمای 70 درجه فارنهایت (21 درجه سانتیگراد) نگهداری شدند، در حالی که بیشتر سطح مریخ بسیار سردتر است. آنها همچنین مواد مغذی ارائه شده توسط محققان را دریافت کردند. و حفره‌های آب مایعی که برای شبیه‌سازی طراحی شده‌اند در مریخ تایید نشده‌اند.

رابینسون گفت: "محیطی که ما در این آزمایش تقلید می کنیم، در مریخ مشاهده نشده است، اما وجود تئوری وجود دارد."

این تمایز مهم است. نتایج نشان نمی‌دهد که امروزه حیات در مریخ وجود دارد. آن‌ها پیشنهاد می‌کنند که مأموریت‌های آینده که در زیر سطح آن جستجو می‌کنند، باید در نظر بگیرند که آیا برخی از محیط‌ها می‌توانند از حیات فعال پشتیبانی کنند، نه اینکه فقط به دنبال شواهدی مبنی بر وجود حیات میلیاردها سال پیش باشند.

پرل گفت دانشمندان همچنین باید در مفروضات خود در مورد آنچه که یک محیط را برای زندگی مهمان نواز می کند تجدید نظر کنند. هر میکروارگانیسمی که در مریخ تکامل یافته باشد، میلیاردها سال فرصت داشته تا با شرایط در حال تغییر سیاره سازگار شود.

او گفت: "آنها در محیط مریخی که ما آن را متخاصم می دانیم تکامل یافته اند. بنابراین آنچه با ما خصمانه است لزوما با آن میکروب ها خصمانه نیست."

این کار همچنین راهی برای آزمایش چگونگی رفتار میکروارگانیسم‌ها در چنین محیط‌هایی ارائه می‌کند، اطلاعاتی که می‌تواند به دانشمندان در طراحی آزمایش‌های تشخیص حیات و کاهش خطر حمل میکروب‌های زمین به مریخ با سفینه فضایی کمک کند.

رابینسون گفت: «ما به شواهد رو به رشدی اضافه می‌کنیم که نشان می‌دهد امروز باید احتمال وجود حیات در مریخ را در نظر بگیریم.

کشت باستان‌های هالوفیلیک در شرایط زیرسطحی کم عمق مریخ پیامدهایی برای حیات موجود در مریخ، میکروبیولوژی کاربردی و محیطی (2026) دارد. DOI: 10.1128/aem.01749-26.

اطلاعات مجله: میکروبیولوژی کاربردی و محیطی

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →