Có sự sống trên sao Hỏa? Nếu nó ở đó, thì có lẽ nó rất nhỏ và rất khó; có thể xử lý nhiệt độ lạnh, áp suất thấp và rất ít nước. Những vi khuẩn này mở rộng phạm vi môi trường sống có thể hỗ trợ sự sống trong Hệ Mặt trời của chúng ta và sẽ cung cấp cho các nhà khoa học những đặc điểm mới để tìm kiếm khi khám phá Hành tinh Đỏ.
Một nhóm các vi khuẩn đặc biệt cứng sống trong một số môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái đất có thể phát triển mạnh trên Sao Hỏa lạnh và các hành tinh lạnh khác, theo một nhóm nghiên cứu của các nhà thiên văn học và nhà vi trùng học.
Trong một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm kéo dài hai năm, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một số vi sinh vật thích nghi lạnh không chỉ sống sót mà được sinh sản ở 30 độ F, ngay dưới điểm đóng băng của nước. Các vi khuẩn cũng đã phát triển một cơ chế bảo vệ bảo vệ chúng khỏi nhiệt độ lạnh. Các nhà nghiên cứu là thành viên của sự hợp tác độc đáo của các nhà thiên văn học từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian và các nhà vi sinh học từ Trung tâm Công nghệ Sinh học thuộc Đại học Maryland, Trung tâm Công nghệ Sinh học Biển ở Baltimore, Md. Kết quả của họ xuất hiện trên trang web Tạp chí Quốc tế về Sinh học.
Neill Reid, nhà thiên văn học tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian, cho biết, giới hạn nhiệt độ thấp đối với sự sống là đặc biệt quan trọng vì trong cả hệ mặt trời và thiên hà Milky Way, môi trường lạnh phổ biến hơn nhiều so với môi trường nóng. Nhóm nghiên cứu. Kết quả của chúng tôi cho thấy nhiệt độ thấp nhất mà các sinh vật này có thể phát triển mạnh nằm trong phạm vi nhiệt độ trải nghiệm trên Sao Hỏa ngày nay và có thể cho phép sự sống sót và phát triển, đặc biệt là bên dưới bề mặt Sao Hỏa. Điều này có thể mở rộng lãnh địa của khu vực có thể ở được, khu vực mà sự sống có thể tồn tại, đến những hành tinh lạnh hơn giống như sao Hỏa.
Hầu hết các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta mát hơn Mặt trời của chúng ta. Vùng xung quanh những ngôi sao phù hợp với nhiệt độ như Trái đất sẽ nhỏ hơn và hẹp hơn so với vùng được gọi là vùng có thể ở quanh Mặt trời của chúng ta. Do đó, phần lớn các hành tinh có thể sẽ lạnh hơn Trái đất.
Trong nghiên cứu kéo dài hai năm của họ, các nhà khoa học đã thử nghiệm giới hạn nhiệt độ lạnh nhất đối với hai loại sinh vật một tế bào: halophiles và methanogens. Chúng nằm trong nhóm các vi khuẩn được gọi chung là các cực trị, được gọi là vì chúng sống ở suối nước nóng, cánh đồng axit, hồ mặn và băng đá cực trong điều kiện có thể giết chết con người, động vật và thực vật. Halophiles phát triển mạnh trong nước mặn, như Great Salt Lake và có hệ thống sửa chữa DNA để bảo vệ chúng khỏi liều bức xạ cực cao. Methanogens có khả năng tăng trưởng trên các hợp chất đơn giản như hydro và carbon dioxide để tạo năng lượng và có thể biến chất thải của chúng thành metan.
Các halophiles và methanogens được sử dụng trong các thí nghiệm là từ các hồ ở Nam Cực. Trong phòng thí nghiệm, halophiles cho thấy sự tăng trưởng đáng kể đến 30 độ F (âm 1 độ C). Các methanogens đã hoạt động đến 28 độ F (âm 2 độ C).
Shiladitya DasSarma, giáo sư và lãnh đạo nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ sinh học biển, Viện Công nghệ sinh học Đại học Maryland cho biết, chúng tôi đã mở rộng giới hạn nhiệt độ thấp hơn cho các loài này. Chúng tôi đã có một khoảng thời gian giới hạn để phát triển các sinh vật trong văn hóa, theo thứ tự hàng tháng. Nếu chúng ta có thể kéo dài thời gian tăng trưởng, tôi nghĩ chúng ta có thể hạ thấp nhiệt độ để chúng có thể sống sót nhiều hơn. Nuôi cấy nước muối mà chúng phát triển trong phòng thí nghiệm có thể duy trì ở dạng lỏng đến âm 18 độ F (âm 28 độ C), vì vậy tiềm năng là có nhiệt độ tăng trưởng thấp hơn đáng kể.
Các nhà khoa học cũng rất ngạc nhiên khi thấy rằng halophile và methanogens tự bảo vệ mình khỏi nhiệt độ lạnh lẽo. Một số vi khuẩn Bắc cực cho thấy hành vi tương tự.
Những sinh vật này có khả năng thích nghi cao, và ở nhiệt độ thấp, chúng hình thành nên các tập hợp tế bào, theo giải thích. Đây là một kết quả nổi bật, điều này cho thấy các tế bào có thể kết dính với nhau khi nhiệt độ trở nên quá lạnh để phát triển, mang đến những cách sinh tồn như một quần thể. Đây là phát hiện đầu tiên về hiện tượng này ở các loài cực đoan ở Nam Cực ở nhiệt độ lạnh.
Các nhà khoa học đã chọn những cực đoan này cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm vì chúng có khả năng liên quan đến sự sống trên sao Hỏa khô, lạnh. Halophiles có thể phát triển mạnh ở vùng nước mặn bên dưới bề mặt Sao Hỏa, có thể duy trì chất lỏng ở nhiệt độ dưới 32 độ F (0 độ C). Methanogens có thể tồn tại trên một hành tinh không có oxy, chẳng hạn như Sao Hỏa. Trên thực tế, một số nhà khoa học đã đề xuất rằng methanogens tạo ra khí mêtan được phát hiện trong bầu khí quyển Sao Hỏa.
Phát hiện này đã chứng minh rằng các nghiên cứu khoa học nghiêm ngặt về các cực đoan đã biết trên Trái đất có thể cung cấp manh mối về cách sự sống có thể tồn tại ở những nơi khác trong vũ trụ, theo ông Keith Dasarma.
Các nhà nghiên cứu kế hoạch tiếp theo để lập bản đồ kế hoạch di truyền hoàn chỉnh cho mỗi cực trị. Bằng cách kiểm kê tất cả các gen, các nhà khoa học sẽ có thể xác định chức năng của từng gen, chẳng hạn như xác định chính xác các gen bảo vệ một sinh vật khỏi cảm lạnh.
Nhiều cực đoan là di tích tiến hóa được gọi là Archaea, có thể là một trong những nhà dân đầu tiên trên Trái đất 3,5 tỷ năm trước. Những cực đoan mạnh mẽ này có thể tồn tại ở nhiều nơi trong vũ trụ, bao gồm một số trong số khoảng 200 thế giới xung quanh các ngôi sao bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta mà các nhà thiên văn học đã tìm thấy trong thập kỷ qua. Các hành tinh này ở trong nhiều môi trường khác nhau, từ cái gọi là Sao Mộc nóng, Tử có quỹ đạo gần các ngôi sao của chúng và nơi có nhiệt độ vượt quá 1.800 độ F (1.000 độ C), đến những người khổng lồ khí trong quỹ đạo giống như Sao Mộc, nơi có nhiệt độ khoảng âm 238 độ F (âm 150 độ C).
Việc phát hiện ra các hành tinh có chênh lệch nhiệt độ rất lớn khiến các nhà khoa học tự hỏi môi trường nào có thể hiếu khách với cuộc sống. Một yếu tố quan trọng trong sự sống sót của sinh vật là xác định giới hạn nhiệt độ trên và dưới mà nó có thể sống.
Mặc dù điều kiện thời tiết của sao Hỏa rất khắc nghiệt, hành tinh này có chung một số điểm tương đồng với các vùng lạnh cực đoan nhất của Trái đất, như Nam Cực. Từ lâu được coi là cằn cỗi của cuộc sống, các cuộc điều tra gần đây về môi trường Nam Cực đã tiết lộ hoạt động vi sinh vật đáng kể. Các Archaea và vi khuẩn thích nghi với các điều kiện khắc nghiệt này là một trong những ứng cử viên tốt nhất cho sự tương tự trên mặt đất của sự sống ngoài trái đất tiềm năng; hiểu chiến lược thích ứng của họ, và những hạn chế của nó, sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về những hạn chế cơ bản trên phạm vi của các môi trường hiếu khách, theo ông Richard DasSarma.
Nghiên cứu của nhóm nghiên cứu được hỗ trợ thông qua các khoản tài trợ từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian, Giám đốc Quỹ nghiên cứu tùy ý, Quỹ khoa học quốc gia và Hội đồng nghiên cứu Úc.
Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian được điều hành cho NASA bởi Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu về Thiên văn học, Inc., Washington.
Một trong năm trung tâm hình thành Viện Công nghệ sinh học Đại học Maryland (UMBI), Trung tâm Công nghệ sinh học biển, đặt tại Cảng nội địa Baltimore, sử dụng các nhà nghiên cứu ứng dụng các công cụ sinh học và công nghệ sinh học hiện đại để nghiên cứu, bảo vệ và tăng cường tài nguyên biển và cửa sông.
Với các trung tâm nghiên cứu ở Baltimore, Rockville và College Park, Viện Công nghệ sinh học Đại học Maryland là tổ chức mới nhất trong số 13 tổ chức hình thành Hệ thống Đại học Maryland. UMBI có 85 giảng viên xếp hạng bậc thang và ngân sách năm 2006 là 60 triệu đô la. Kỷ niệm năm 20 năm phục vụ tổ chức tại Maryland và thế giới, UMBI được lãnh đạo bởi nhà vi trùng học và cựu giám đốc điều hành công nghệ sinh học, Tiến sĩ Jennie C. Hunter-Cevera. Để biết thêm thông tin, hãy truy cập http://www.umbi.umd.edu.
Nguồn gốc: Tin tức Hubble
