Để tìm thấy sự sống trên Sao Hỏa, các nhà khoa học nên giữ cho đôi mắt của họ được bóc vỏ cho mì ống.
Theo một nghiên cứu mới của NASA được công bố trực tuyến vào ngày 30 tháng 4 trên tạp chí Astrobiology, các vi khuẩn yêu mùa xuân nóng tạo ra các thành đá trông giống như fettuccini hoặc capellini. Tác giả nghiên cứu hình dạng mì ống như vậy có thể là đầu mối đầu tiên của sự sống trên các hành tinh khác, Bruce Fouke, nhà địa chất học tại Đại học Illinois tại Urbana-Champaign cho biết.
Fouke nói với Live Science: "Nếu chúng ta đến một hành tinh khác có người lái, chúng ta rất thích nhìn thấy các vi khuẩn sống hoặc chúng ta rất thích nhìn thấy những phụ nữ và đàn ông nhỏ màu xanh lá cây trong tàu vũ trụ". "Nhưng thực tế là chúng ta sẽ tìm kiếm cuộc sống có lẽ đang phát triển trong một suối nước nóng, cuộc sống đã bị hóa thạch."
Mì nóng
Để điều tra cuộc sống ngoài trái đất này có thể trông như thế nào, Fouke và nhóm của anh bắt đầu tại Suối nước nóng Mammoth ở Công viên Quốc gia Yellowstone. Tại điểm du lịch nổi tiếng này, nước địa nhiệt nóng giàu khoáng chất chảy từ mặt đất. Các khoáng chất kết tủa ra khỏi nước, tạo thành các thành phần nổi bật làm từ canxi cacbonat, còn được gọi là travertine.
Nhưng những thành tạo này không có được hình dạng của chúng trong chân không, Fouke nói. Chúng được xây dựng, một phần, bởi các vi khuẩn. Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tập trung vào dòng nước chảy xiết, đặc biệt nóng ở đầu suối khoáng. Ở đây, nước có nhiệt độ từ 149 độ đến 162 độ F (65 đến 72 độ C) và có độ pH thấp từ 6,2 đến 6,8, nghĩa là nó có tính axit hơn mức cơ bản.
Các nhà nghiên cứu đã làm việc kết hợp cẩn thận với Dịch vụ Công viên Quốc gia, để tránh làm hỏng các thành tạo đá, lấy các mẫu thảm vi khuẩn dạng sợi phát triển mạnh ở vùng biển này. Thảm trông giống như sợi mì dài, nhầy-y. Đây là một sự thích nghi, Fouke nói. Trong vùng nước yên tĩnh, vi khuẩn lắng xuống trong thảm nhầy nhụa, không hợp nhất. Nhưng trong dòng nước ào ạt, các sinh vật phải bám lấy nhau để sinh tồn. Mỗi sợi bao gồm hàng nghìn tỷ vi khuẩn treo vào nhau cho cuộc sống thân yêu.
Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu bộ gen và sản xuất protein của các mẫu vi khuẩn của họ. Họ phát hiện ra rằng 98% vi khuẩn sống ở vùng nước nóng, di chuyển nhanh này thuộc về một loài được gọi là Sulfurihydrogenibium yellowstonensehay gọi tắt là "sulfuri".
Sulfuri trên các cạnh
Sulfuri được tìm thấy trong các suối nước nóng trên khắp thế giới, Fouke nói, và sống bằng cách phá vỡ lưu huỳnh và sử dụng năng lượng thu được. Loài này đã tiến hóa 2,5 tỷ năm trước, khi bầu khí quyển của Trái đất chứa hầu như không có oxy. Điều đó làm cho sulfuri có thể rất giống với bất kỳ cuộc sống nào có thể tồn tại trên Sao Hỏa cổ đại, Mayandi Sivaguru, nhà sinh vật học tại Đại học Illinois tại Urbana-Champaign và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.
Nếu thứ gì đó như sulfuri tồn tại trên hành tinh khác, nó sẽ để lại dấu vân tay. Trong suối nước nóng, sự thay đổi là một hằng số, Sivaguru nói với Live Science. Nước địa nhiệt làm mát liên tục lắng đọng khoáng chất. Nhưng sulfuri, các nhà nghiên cứu phát hiện, tích cực khuyến khích sự thay đổi này. Protein trên bề mặt của vi khuẩn khuyến khích sự phát triển của tinh thể canxi-cacbonat. Do đó, travertine hình thành với sự hiện diện của sulfuri tại Suối nước nóng Mammoth phát triển nhanh hơn hàng tỷ lần so với travertine trong các môi trường khác, Fouke nói.
"Đó là một nhà máy hóa thạch vi sinh vật ngay lập tức," ông nói.
Các nhà nghiên cứu cho biết, Sulfuri tồn tại bằng cách phát triển nhanh hơn một chút so với các khoáng chất được lắng đọng xung quanh nó. Hơn nữa, nó sử dụng đá hình mì ống để tồn tại. Các sợi của vi khuẩn bám vào các đường vân được hình thành bởi đồng bào hóa thạch của chúng, giúp tăng cường vi khuẩn vào vùng nước rất nông có chứa lượng oxy thấp mà vi khuẩn cần để tồn tại. (Họ chết mà không có oxy, Fouke nói, nhưng họ cũng chết nếu tiếp xúc với mức độ oxy trong không khí.)
Mặc dù bất kỳ vi khuẩn ngoài trái đất nào sống trong suối nước nóng ở một thế giới khác sẽ là một loài khác với sulfuri, nhưng nó có thể có một lối sống tương tự, Fouke nói - sẽ phải đưa ra một số cách hạn chế để khiến cuộc sống hoạt động trong một môi trường khắc nghiệt như vậy . Do đó, các phân tích protein và di truyền được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu sẽ cung cấp một chuẩn mực để so sánh người ngoài hành tinh, nếu một số người đi đường trong tương lai nhặt được một hòn đá trông như mì ống trên một hành tinh xa xôi.
"Đây là nghiên cứu đầu tiên từng có loại phân tích chuyên sâu về môi trường, trầm tích đá và cả omics", Fouke nói, đề cập đến proteomics, transcriptomics và genomics mà các nhà nghiên cứu sử dụng để nghiên cứu về di truyền học của vi khuẩn , sản xuất protein và các quá trình sinh học khác. "Điều đó có nghĩa là bây giờ, lần đầu tiên, khi chúng ta có một tảng đá trông giống fettuccini, nếu tảng đá đó được thu thập và phân tích trên Sao Hỏa, chúng ta có bộ đầy đủ các phân tích cực kỳ tiên tiến này cho các vi khuẩn."
Thông tin thêm về nghiên cứu có sẵn trong cuốn sách kỹ thuật số "Nghệ thuật của khoa học đá vàng - Suối nước nóng Mammoth như một cửa sổ trên vũ trụ" của Fouke và các đồng nghiệp.
