Microbii pot supravieţui chiar şi la presiunea redusă de pe Marte

Microbii, unele dintre cele mai simple şi mai primitive organisme de pe Pământ, ar putea supravieţui şi în condiţiile de presiune extrem de scăzută de pe Marte, conform unui nou studiu publicat în revista Origins of Life and Evolution of Biospheres, transmite SPACE.com.

În prezent, condiţiile de mediu de la suprafaţa lui Marte — frigul extrem şi ariditatea — sunt considerate prea dure pentru viaţă, dar oamenii de ştiinţă au descoperit numeroase dovezi conform cărora, în urmă cu miliarde de ani, Planeta Roşie era străbătută de râuri şi existau chiar şi lacuri şi mări. Şi cum pe Pământ există viaţă oriunde există şi apă în stare lichidă, cercetătorii au sugerat că viaţa ar fi putut să apară şi pe Marte în trecutul umed al acestei planete şi, de ce nu, forme simple de viaţă marţiană ar fi putut rezista până în prezent condiţiilor aspre de pe această planetă.

„Orice mediu am analiza pe Pământ, descoperim cel puţin vreun fel de microorganism. Este greu de crezut că nu există astfel de organisme pe alte planete şi pe alte luni”, a comentat Rebecca Mickol, astrobiolog la Centrul din Arkansas pentru Spaţiu şi Știinţe Planetare din cadrul Universităţii din Arkansas, coordonatoarea acestui studiu.

Studii anterioare au indicat prezenţa metanului, cea mai simplă moleculă organică, în atmosfera lui Marte. Deşi există modalităţi abiotice de a produce metan — aşa cum este activitatea vulcanică — cea mai mare parte a acestui gaz incolor, inodor şi inflamabil din atmosfera terestră este produs de metabolismul unor forme de viaţă, aşa cum sunt, spre exemplu, rumegătoarele care digeră hrana.

„Unul dintre cele mai emoţionante momente pentru mine a fost atunci când s-a anunţat detectarea metanului în atmosfera lui Marte. Pe Pământ, majoritatea metanului (din atmosferă) provine din procesele biologice realizate de organismele din trecut şi din prezent. Acelaşi lucru ar putea fi valabil şi în cazul lui Marte. Desigur, există şi alternative posibile cu privire la originea metanului din atmosfera lui Marte”, a declarat Mickol.

Pe pământ organisme microbiene denumite metanogene sintetizează metan (sau gazul natural). Organismele metanogene trăiesc de obicei în mlaştini, dar pot fi găsite şi în sistemul digestiv al vitelor, termitelor sau al altor animale ierbivore, precum şi în organismele moarte şi intrate în descompunere.

Metanogenele sunt printre cele mai simple şi mai vechi organisme de pe Pământ. Aceste microorganisme sunt anaerobe — nu au nevoie de oxigen pentru procesele metabolice — şi de obicei se bazează pe hidrogen pentru energie, iar dioxidul de carbon este principala sursă de atomi de carbon pe care îi folosesc pentru a genera molecule organice.

Faptul că organismele metanogene nu au nevoie nici de oxigen, nici de fotosinteză, înseamnă că acestea ar putea trăi în subteran pe Marte, pentru a se proteja astfel de nivelele ridicate de radiaţii ultraviolete de la suprafaţă.

Însă, în subteranul superficial al Planetei Roşii, presiunea este foarte scăzută, condiţii considerate în mod normal drept improprii vieţii. În medie, presiunea atmosferică la suprafaţa lui Marte variază între 1/100 şi 1/1000 din presiunea atmosferică de la suprafaţa Pământului, în funcţie de perioada anului marţian.

Ori apa în stare lichidă nu poate exista la suprafaţa lui Marte în condiţii de presiune atât de scăzută — într-o atmosferă atât de rarefiată, de obicei, apa fierbe. Pentru comparaţie, presiunea atmosferică la cea mai mare altitudine de pe Pământ, pe muntele Everest, este de aproximativ 1/3 din cea înregistrată la nivelul mării şi incomparabil mai mare decât presiunea atmosferică marţiană.

Pentru a afla dacă organismele metanogene pot supravieţui într-un mediu cu o presiune atât de redusă cum este cel de pe Marte, Rebecca Mickol şi Timothy Kral, astrobiolog la aceeaşi universitate şi coautor al studiului, au derulat o serie de experimente cu patru specii de astfel de organisme: Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum şi Methanococcus maripaludis.

Experimentele recent încheiate, care s-au derulat de-a lungul unui an, au implicat cultivarea microbilor într-un mediu lichid, în eprubete, în condiţii menite să le simuleze pe cele din subteranul marţian, în preajma unor presupuse acvifere. Microbii au fost hrăniţi cu hidrogen gazos, iar pereţii eprubetelor au fost căptuşiţi cu vată care a fost acoperită la rândul ei cu ţărână, simulând condiţiile din solul marţian. Presiunea a fost menţinută scăzută în interiorul fiecărei eprubete.

Oxigenul ucide organismele metanogene, iar izolarea eprubetelor într-un mediu fără oxigen şi menţinerea presiunii scăzute a fost „o sarcină dificilă”, după cum menţionează Rebecca Mickol. Mai mult decât atât, apa se evaporă rapid în mediile cu presiune redusă, fapt care limitează durata în care poate fi derulat acest tip de experiment.

În pofida tuturor acestor probleme, cercetătorii au descoperit că toate cele patru specii de organisme metanogene au supravieţuit între 3 şi 21 de zile la presiuni scăzute de până la 6 miimi din presiunea la nivelul mării pe Terra.

„Aceste experimente au demonstrat că pentru unele specii de microorganisme presiunea scăzută ar putea să nu aibă niciun efect asupra capacităţii de a supravieţui”, a adăugat ea.

Cercetătorii au măsurat şi nivelul de metan acumulat în eprubete pentru a determina dacă microorganismele proliferează chiar şi în condiţii de presiune redusă şi produc metan prin procese metabolice.

„Următorul pas este să includem în experimente şi variabila temperatură. Marte este un loc foarte, foarte rece, temperaturile coborând până la — 100 de grade Celsius pe timpul nopţii, pentru ca ziua să poată ajunge, în cele mai călduroase zile ale anului, la prânz, la câteva grade peste zero. Noi ne-am derulat experimentele (până acum) la temperaturi cu puţin peste zero grade, însă temperaturile foarte scăzute ar putea limita procesul de evaporare a apei din cauza presiunii reduse şi ar putea apropia şi mai mult mediul experimental de mediul din subsolul marţian”, a mai susţinut Rebecca Mickol.

Aceste experimente sunt sprijinite de NASA prin programul său de astrobiologie. (Text: Agerpres, Foto: australiannetworknews.com)