Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL
Trong ngày thứ ba, nhiệm vụ của NASA về cuộc họp với tiến trình tại Meridiani Planum, người phát minh chính của Mars Explective Rover (MER), Steve Squyres đã giới thiệu không chỉ bằng chứng nước mới, mà còn là một mảnh ghép mới cho câu đố sinh học lớn hơn: nước và lưu huỳnh. Với lượng sunfat này [lên đến bốn mươi phần trăm muối lưu huỳnh ở một số nơi gần khu vực hạ cánh Cơ hội], bạn phải có nước tham gia.
Nhưng nước chỉ là mảnh ghép đầu tiên trong bất kỳ bức tranh sinh học nào trong tương lai cho hành tinh đỏ, theo các nhà khoa học truyền giáo. Tình cảm này đã được nhấn mạnh bằng cách xem xét chỉ một vài trong số các mảnh ghép vẫn còn thiếu. Thời gian là một yếu tố chưa được xem xét. Chúng tôi biết rằng các yếu tố sinh học chính và phụ thiết yếu tồn tại trên Sao Hỏa, đã viết Rocco Mancinelli, một nhà khoa học của Viện SETI, Cảnh yếu tố quyết định liệu sự sống có thể phát sinh trên Sao Hỏa nằm ở việc xác định xem nước có tồn tại trên bề mặt của nó không? thời gian. Lịch sử của nước nằm trong khoáng vật học của đá.
Môi trường sống và năng lượng
Nhưng bây giờ khi một số phần địa phương của Sao Hỏa thể hiện lời hứa về khoáng vật học của nước đó ít nhất là tạm thời ngâm ngâm hồ sơ địa chất của họ, những thành phần quan trọng nào khác có thể cần thiết tiếp theo, đặc biệt là đã hỗ trợ một trường hợp thuyết phục cho khả năng cư trú cổ đại? Câu hỏi hóc búa xin được so sánh với những gì các nhà vi trùng học biết về sự sống trên Trái đất, vì vậy người ta phải bắt đầu bằng một thí nghiệm đơn giản hơn: Làm thế nào một vi khuẩn Trái đất cứng tồn tại đến ngày nay trên Sao Hỏa?
Không đặc biệt tốt, theo hầu hết các nhà vi trùng học. Các vấn đề phức tạp của nhiệt độ thấp, áp suất thấp và năng lượng khan hiếm có rất nhiều trên Sao Hỏa ngày nay, ngay cả khi ‘ngày nay, được đưa vào hàng chục triệu năm qua trong lịch sử khí tượng Sao Hỏa.
So với nhiệt độ trung bình của Trái đất là 15 C (59 F), Sao Hỏa trên toàn cầu có nhiệt độ trung bình là -53 C (-63,4 F). Mặc dù nhiệt độ thoáng qua thỉnh thoảng tăng lên trên điểm đóng băng của nước ở các vùng xích đạo xung quanh cả hai vị trí hạ cánh, hầu hết các kịch bản sinh học đều cần một đợt tăng cường độ ấm cơ bản. Một trường hợp có thể ở được cho hành tinh đỏ thường tạo ra một Mars Mars đã mất từ lâu, vừa ẩm ướt hơn so với những gì có vẻ thù địch với cả những dạng sống khó nhất được biết đến hiện nay.
Thế hệ tiếp theo của vi khuẩn tốt hơn, Desulfotomaculum
Nhưng một khi nguồn nước được xác định, có lẽ vấn đề trước mắt lớn hơn trên Sao Hỏa là bầu khí quyển rất mỏng và không thể chịu được, một trong số đó chỉ bằng một phần trăm áp lực mực nước biển của Trái đất. Nếu tiếp xúc trên bề mặt, một vi khuẩn trên Sao Hỏa ngày nay sẽ nhanh chóng bị đóng băng và đóng băng. Đó là, trừ khi nó có thể thoát khỏi một loại ngủ đông một khi môi trường trở nên cực đoan với sinh học ưa thích của nó. Một ứng cử viên vi sinh vật đầy triển vọng phải phát triển một số phương tiện để sinh bào tử, vì nó sẽ chứng minh một điểm cộng lớn cho ngủ đông trong thời gian dài bất cứ khi nào thời tiết sao Hỏa chuyển sang không thể chịu đựng được.
Các nhà khoa học bị hấp dẫn bởi cổ xưa và cho đến nay, bằng chứng về nước ở địa phương được phát hiện gần khu vực Cơ hội đã đặt ra câu hỏi đầu cơ: liệu vi khuẩn hình thành bào tử, khử sunfat có tạo ra một sinh vật mẫu mới cho thế hệ tiếp theo của vi khuẩn Mars Mars không?
Theo một thành viên nhóm khoa học Viking và MER kỳ cựu, Benton Clark, một ứng cử viên như vậy đã là một ứng cử viên hàng đầu cho việc vượt qua các điều kiện khắc nghiệt khắc nghiệt có thể gây căng thẳng nghiêm trọng cho vi khuẩn. Clark, thuộc Lockheed Martin ở Denver, cho biết, I Iveve luôn có một sinh vật yêu thích là Desulfotomaculum, một sinh vật có thể sống nhờ sunfat, như chúng ta tìm thấy trong những tảng đá này.
Kể từ năm 1965, khi bào tử trước đây được phát hiện và phân loại lần đầu tiên, sinh học của nó đã đưa ra một số thái cực tốt nhất cho khả năng sống sót của vi sinh vật. Sống không có ánh sáng mặt trời trong khi hình thành bào tử khi thời tiết lạnh hoặc khô có thể khiến sinh vật cứng này trở thành mô hình để xem xét trong số các nhà khoa học hành tinh trong tương lai.
Năng lượng mặt trời nguyên thủy Độc lập
Một cách lỏng lẻo, cái tên Desulfotomaculum có nghĩa là một loại xúc xích làm giảm các hợp chất lưu huỳnh. Nó là một sinh vật hình que; tiếng Latin, -tomaculum, có nghĩa là ‘xúc xích. Desulfotomaculum là một loài kỵ khí, có nghĩa là nó không cần oxy. Trên thực tế, nó được tìm thấy trong đất, nước và các khu vực địa nhiệt, và trong ruột của côn trùng và tin đồn động vật. Vòng đời của nó phụ thuộc vào việc giảm các hợp chất lưu huỳnh như magiê sunfat (hoặc muối epsom) thành hydro sunfua.
Các vi khuẩn chuyển hóa lưu huỳnh sử dụng một dạng năng lượng rất nguyên thủy: hoạt động hóa học của chúng cũng quan trọng như môi trường sống ngay lập tức của chúng. Từ những gì chúng ta biết về các điều kiện trên Trái đất sơ khai, có lẽ trời nóng và có rất nhiều tia cực tím (UV). Đó là một bầu không khí giảm, vì vậy những thứ như hydro sunfua như một nguồn năng lượng vô cơ có lẽ là những gì đã có sẵn để sử dụng. Trên trái đất, một số loài Desulfotomaculum phát triển tối ưu ở 30-37 độ C nhưng có thể phát triển ở nhiệt độ khác tùy thuộc vào loài nào trong số gần 20 loài Desulfotomaculum đang được nuôi cấy.
Trên hành tinh khô cằn, cách xa Mặt trời, bất cứ thứ gì chuyển hóa thành công cũng sẽ được hưởng lợi từ một số con đường mới lạ ngoài quang hợp để tạo ra năng lượng. Đáng ngạc nhiên là trong khi một số loại nguy cơ phóng xạ trên Sao Hỏa có thể gây nguy hiểm, thì việc thiếu ánh sáng mặt trời UV là một vấn đề ngay lập tức. Loại và cường độ ánh sáng mặt trời nào có thể hữu ích nhất đối với cuộc sống phổ biến màu xanh lá cây hoặc diệp lục trên Trái đất? Hoặc khi một vi khuẩn có thể phát triển mạnh chỉ với bóng râm hữu ích từ độ che phủ của đất hoặc phần nhô ra của đá đen. Làm mà không có ánh sáng mặt trời trực tiếp có thể là một tiêu chuẩn sao Hỏa.
Càng [Desulfotomaculum] cần một số hydro để đi với điều đó, nhưng [lưu huỳnh] là nguồn năng lượng của nó. Nó có thể hoạt động độc lập với mặt trời, Clark nói. Lý do tôi thích sinh vật thứ hai là vì nó cũng có thể hình thành bào tử, vì vậy nó có thể ngủ đông qua những thời điểm tạm thời trên Sao Hỏa giữa các phép thuật ấm hơn và sự khác biệt về tính xiên [mặt trời] mà chúng ta biết.
Vì vậy, ngoài những bằng chứng vật lý về hóa thạch, ông còn nói, Clark, bạn có thể có bằng chứng hóa học. Nó chỉ ra rằng lưu huỳnh là một trong những công cụ theo dõi hoạt động khá tốt trong phân đoạn đồng vị. Khi các sinh vật sống xử lý lưu huỳnh, chúng có xu hướng phân tách các đồng vị khác với các cách địa chất hoặc khoáng vật học. Vì vậy, có các sinh vật và các cách đồng vị để tìm kiếm nó. Để thực hiện phân tích đồng vị, bạn có thể sẽ lấy lại các mẫu trên Trái đất.
Giữ gìn cuộc sống
Nhà địa chất học MIT, John Grotzinger, đã đưa ra câu hỏi đầy thách thức về cách một nhà hoạch định sứ mệnh trong tương lai có thể bắt đầu xây dựng một chiến lược sinh học tổng thể. Sau khi hạ cánh thành công gần loại lộ thiên này tại địa điểm Cơ hội, một nhiệm vụ Mars Mars trong tương lai có thể tìm kiếm bằng chứng về sự sống hóa thạch? Câu trả lời cho câu hỏi này rất đơn giản. Trên trái đất, đó là trải nghiệm duy nhất mà chúng ta có, việc tìm thấy hóa thạch được bảo tồn trong các tảng đá cổ là rất hiếm. Bạn phải làm mọi thứ có thể để tối ưu hóa tình hình để bảo quản chúng.
Từ khi bắt đầu nhiệm vụ Cơ hội, Andrew Knoll, nhà cổ sinh vật học Harvard và là thành viên của nhóm khoa học MER đã nói với Tạp chí Astrobiology rằng, Câu hỏi thực sự mà người ta muốn ghi nhớ khi nghĩ về Meridiani là: Chữ ký của cái gì, nếu có, sinh học đó thực sự được bảo tồn trong đá ổn định di truyền? .. Nếu nước có mặt trên bề mặt sao Hỏa trong 100 năm cứ sau 10 triệu năm, thì điều đó không thú vị lắm đối với sinh học. Nếu nó hiện tại 10 triệu năm, thì điều đó rất thú vị.
Trước tiên, bạn lo lắng về vấn đề bảo quản, Grotzinger nhấn mạnh. Bạn có thể nhắm mục tiêu chiến lược của mình để tối ưu hóa việc bảo quản. Nếu có một cái gì đó ở đó, [những điều kiện này có thể] lý tưởng cho những viên nang thời gian, nhưng đó là một thách thức. Vonio Chúng tôi muốn thúc giục thận trọng trong việc diễn giải những kết quả này vào thời điểm này.
Ở lại theo dõi, Squyres kết luận.
Nguồn gốc: Tạp chí NASA / Astrobiology
