خطة لأشكال الحياة على المريخ؟

البيئة شديدة الملوحة ، شديدة البرودة وخالية من الأكسجين تقريبًا تحت التربة الصقيعية من Lost Hammer Spring في القطب الشمالي الكندي المرتفع هي البيئة التي تشبه إلى حد كبير أجزاء من المريخ. لذلك إذا كنت تريد معرفة المزيد عن أنواع أشكال الحياة التي يمكن أن تكون موجودة – أو ربما لا تزال موجودة – على المريخ ، فهذا مكان جيد للبحث فيه. بعد الكثير من البحث في ظل ظروف صعبة للغاية ، اكتشف الباحثون في جامعة ماكجيل ميكروبات لم يتم التعرف عليها من قبل. علاوة على ذلك ، باستخدام أحدث التقنيات الجينومية ، تمكنوا من فهم التمثيل الغذائي بشكل أفضل.

في مقال حديث بقلم مجلة ISME، يوضح العلماء ، لأول مرة ، أن المجتمعات الميكروبية التي تعيش في القطب الشمالي الكندي المرتفع ، في ظل ظروف شبيهة بالمريخ ، يمكنها البقاء على قيد الحياة عن طريق تناول واستنشاق مركبات غير عضوية بسيطة من النوع الذي تم اكتشافه على المريخ (مثل الميثان والكبريتيد والكبريتات). ، أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون). هذا الاكتشاف مقنع جدًا لدرجة أن عينات المطرقة المفقودة مساحة تم اختيار الرواسب من قبل وكالة الفضاء الأوروبية لاختبار قدرات الكشف عن الحياة للأدوات التي يخططون لاستخدامها في مهمة ExoMars القادمة.

تطوير خطة للحياة على المريخ

يعتبر Lost Hammer Spring ، في نونافوت في القطب الشمالي الكندي العالي ، أحد أبرد وأملح الينابيع الأرضية التي تم اكتشافها حتى الآن. المياه التي ترتفع عبر 600 متر من التربة الصقيعية إلى السطح شديدة الملوحة (حوالي 24٪ ملوحة) ، ودائمًا في درجات حرارة دون الصفر (~ 5 درجة مئوية) ، ولا تحتوي تقريبًا على أكسجين (موطن مائي حتى في درجات حرارة تحت الصفر. تشبه تلك الموجودة في أجزاء من المريخ ، حيث لوحظ انتشار رواسب الملح والينابيع الملحية الباردة ، وبينما وجدت الدراسات السابقة أدلة على وجود ميكروبات في هذا النوع من البيئة الشبيهة بالمريخ ، فإن القليل جدًا من الدراسات للعثور على أحياء و الميكروبات النشطة

لفهم نوع أشكال الحياة التي قد توجد على المريخ بشكل أفضل ، استخدم فريق بحثي بجامعة ماكجيل ، بقيادة لايل وايت من قسم علوم الموارد الطبيعية ، أدوات علم الجينوم المتطورة وطرق علم الأحياء الدقيقة أحادية الخلية. لتحديد وتوصيف مجموعة مجتمع جرثومي جديد ، والأهم من ذلك ، نشط في هذا الربيع الفريد. لم يكن العثور على الميكروبات ثم ترتيب تسلسل الحمض النووي و الرنا المرسال مهمة سهلة.

تأخذ شكلاً غير عادي للحياة للبقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية

تقول Elisse Magnuson ، دكتوراه: “لقد استغرق الأمر بضع سنوات من العمل مع الرواسب قبل أن نتمكن من اكتشاف المجتمعات الميكروبية النشطة بنجاح”. طالب في مختبر Whyte والمؤلف الأول للورقة. “تتداخل الملوحة البيئية مع كل من استخراج الميكروبات وتسلسلها ، لذلك عندما تمكنا من العثور على دليل على وجود نشاط المجتمعات الميكروبيةلقد كانت تجربة مرضية للغاية “.

قام الفريق بعزل وتسلسل الحمض النووي من مجتمع الربيع ، مما سمح لهم بإعادة بناء الجينوم لحوالي 110 كائنات دقيقة ، معظمها لم يسبق رؤيته من قبل. سمحت هذه الجينومات للفريق بتحديد كيفية بقاء هذه الكائنات على قيد الحياة وازدهارها في هذه البيئة القاسية الفريدة ، حيث عملت كمخططات لأشكال الحياة المحتملة في بيئات مماثلة. باستخدام تسلسل الرنا المرسال ، تمكن الفريق من تحديد الجينات النشطة في الجينوم وتحديد الميكروبات غير المعتادة بشكل أساسي التي تقوم بعملية التمثيل الغذائي بنشاط إلى أقصى الحدود. الربيع بيئة.

لا حاجة للمواد العضوية للحفاظ على الحياة

ويضيف وايت قائلاً: “إن الميكروبات التي وجدناها ووصفناها في Lost Hammer Spring مثيرة للدهشة لأنها ، على عكس الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، لا تعتمد على المواد العضوية أو الأكسجين لتعيش”. “وبدلاً من ذلك ، فإنها تعيش عن طريق تناول وتنفس مركبات غير عضوية بسيطة مثل الميثان والكبريتيدات والكبريتات ، أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، وكلها موجودة على سطح المريخ. يمكنهم أيضا الإصلاح ثاني أكسيد الكربون والغازات النيتروجينية من الغلاف الجوي ، مما يجعلها مناسبة للغاية للبقاء والازدهار في البيئات شديدة الصعوبة على الأرض وما وراءها “.

ستكون الخطوات التالية في البحث هي زيادة زراعة وتمييز الأعضاء الأكثر وفرة ونشاطًا في هذا النظام البيئي الميكروبي الغريب ، من أجل فهم أفضل لسبب وكيفية ازدهارهم في الوحل المالح شديد البرودة في نبع المطرقة المفقودة. يأمل الباحثون أن يساعد هذا بدوره في تفسير الكبريت المثير ولكن الغامض ونظائر الكربون التي تم الحصول عليها مؤخرًا من Curiosity Rover التابع لناسا في Gale Crater على المريخ.