Czy ziemskie mikroorganizmy mogłyby przetrwać na Marsie?

Astrobiolodzy, chcąc zbadać, czy ziemskie mikroorganizmy przetrwałyby na Marsie, umieścili niesporczaki w symulowanym regolicie Czerwonej Planety. Odkryli, że warunki te negatywnie wpływały na aktywność tych małych stworzeń.

.Niesporczaki to mikroskopijne zwierzęta dostarczają realnych informacji na temat tego, jak ludzie mogliby przystosować pozaziemskie zasoby, aby wspierać eksplorację kosmosu, a także czy takie zasoby mogłyby pomóc w ochronie przed ziemskimi zanieczyszczeniami, które ludzie mogliby pozostawić.

W ramach nowego badania, naukowcy pod kierownictwem z Corien Bakermans z Pennsylvania State University, odkryli, że aktywność niesporczaków, kluczowy wskaźnik ich zdrowia, została znacząco zmniejszona, gdy umieszczono je w symulowanym marsjańskim regolicie. Jest to luźny osad mineralny, który pokrywa skały macierzyste planety lub księżyca, przypominający ziemską glebę. Jednak odkryli również, samo przepłukanie regolitu wodą przed wprowadzeniem niesporczaków wydawało się usuwać część szkodliwego wpływu środowiska na aktywność tych stworzeń. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „International Journal of Astrobiology”.

„Rozważając wysyłanie ludzi do środowisk pozaziemskich, musimy zrozumieć dwie rzeczy: jak wpłynie ono na ludzi oraz jak oni wpłyną na nie. W ramach nowych badań przyglądaliśmy się potencjalnemu zasobowi umożliwiającemu uprawę roślin w czasie przyszłych misji i budowania potencjalnych baz na Marsie, ale analizowaliśmy również, czy w regolicie są również obecne jakiekolwiek szkodliwe czynniki, które mogłyby pomóc w ochronie go przed skażeniem z Ziemi” – mówi Corien Bakermans z Pennsylvania State University.

Jak opisują badacze, ochrona planetarna, odnosi się do utrzymywania ciał pozaziemskich wolnych od zanieczyszczeń pochodzących z Ziemi oraz odwrotnie. W ramach tych założeń naukowcy dążą również do tego, aby eksploracja kosmosu, zarówno przez ludzi, jak i roboty, w jak najmniejszym stopniu wpływa na warunki obecne na innych ciałach niebieskich.

Astronomowie wskazują, że jeśli planeta posiada własny mechanizm obronny przeciwko pozaziemskim „najeźdźcom” w regolicie pokrywającym jej powierzchnię, to może oznaczać o jeden problem mniej dla osób planujących misje kosmiczne. Jednak taki mechanizm najprawdopodobniej oznaczałby również, że ludzie chcący założyć tam bazę nie byliby w stanie przystosować regolitu do swoich potrzeb, na przykład do uprawy żywności. A jeśli mechanizm obronny byłby wystarczająco silny, mógłby również bezpośrednio zaszkodzić ludziom.

„Wiemy dużo o wpływie symulowanego regolitu na bakterie i grzyby, ale bardzo niewiele o tym, jak wpływa on na zwierzęta, nawet mikroskopijne, takie jak niesporczaki. Dlatego też zbadaliśmy specyficzny, izolowany wpływ regolitu na niesporczaki” – twierdzi Corien Bakerman.

Naukowcy wykorzystali dwa symulanty marsjańskiego regolitu, z których oba naśladują regolit zbadany przez łazik Curiosity z osadu Rocknest obecnego w kraterze Gale, położonego na południe od równika planety. Jeden z opracowanych materiałów, oznaczony MGS-1, miał symulować regolit występujący na całej powierzchni Czerwonej Planety. Drugi, OUCM-1, został opracowany, aby dokładniej odtworzyć materiał zebrany w konkretnym miejscu poboru próbek przez łazik Curiosity, ze szczególnym uwzględnieniem składu chemicznego.

Astrobiolodzy wymieszali niesporczaki z próbkami każdego z symulowanych regolitów i monitorowali za pomocą mikroskopu poziom ich aktywności przez kilka dni.

„W przypadku symulantu MGS-1 zaobserwowaliśmy znaczne zmniejszenie aktywności niesporczaków, w ciągu dwóch pierwszych dni. Materiał ten był bardziej szkodliwy w porównaniu z OUCM-1, który również hamował aktywność, ale w mniejszym stopniu” – tłumaczy Corien Bakerman.

Jak opisują naukowcy, niesporczaki mają dwa stany funkcjonowania – aktywny i uśpiony. W stanie uśpienia, które zazwyczaj jest spowodowane silnym odwodnieniem, mogą one przetrwać nawet w próżni kosmicznej i głębinach oceanów. Po uaktywnieniu poprzez nawodnienie zwierzęta te są nieco bardziej wrażliwe, ale nadal potrafią przetrwać w ujemnych temperaturach, przy zmieniającej się dostępności pożywienia i innych trudnych warunkach. Niesporczaki wystawione na działanie MGS-1 nie wykazywały jednak aktywności już po zaledwie dwóch dniach ekspozycji.

„Byliśmy trochę zaskoczeni, jak szkodliwy był MGS-1. Jednak przewidywaliśmy, że w symulancie może znajdować się coś specyficznego, co można by było zmyć wodą” – zaznacza Corien Bakerman.

Badacze przepłukali MGS-1 wodą i wprowadzili do niego niesporczaki. Po tych zmianach, te mikroskopijne zwierzęta wykazywały niemal brak obniżonej aktywności.

„Wygląda na to, że w MGS-1 znajduje się coś bardzo szkodliwego, co może rozpuszczać się w wodzie, być może sole lub jakiś inny związek, potrzebne są dalsze badania, aby wskazać winowajcę. To było nieoczekiwane, ale oznacza to, że mechanizm obronny regolitu może powstrzymywać zanieczyszczenia, a jednocześnie można go wypłukać, aby było możliwe hodowanie w nim roślin lub ograniczać jego szkodliwy wpływ na ludzi, którzy będą mieć z nim kontakt” – podkreśla Corien Bakerman.

Woda jest w kosmosie zasobem rzadkim, więc płukanie regolitu nie jest idealnym rozwiązaniem, ale astronomowie wskazują, że zrozumienie, iż szkodliwego składnika można się pozbyć, może pomóc w czasie przyszłych misji na Marsa i inne ciała niebieskie.

Oprócz badania wpływu poszczególnych składników regolitu, naukowcy analizowali również dodatkowe warunki, takie jak ciśnienie atmosferyczne i różnice temperatur, które mogą wpływać na aktywność mikroorganizmów.

.„Regolit nie jest oczywiście jedynym elementem. Ale początkiem, dzięki któremu zaczynamy lepiej poznawać komponenty całego systemu, w którym każda pojedyncza cegiełka może stanowić przeszkodę lub korzyść dla ochrony planetarnej, Ziemi lub Marsa, w czasie przyszłych misji” – podsumowuje Corien Bakerman.

Emil Gołoś