Zemaljski mikroorganizam Haloferax volcanii razmnožio se u laboratorijskom pokusu pri niskom tlaku, u vrlo slanoj vodi i atmosferi bez kisika, bogatoj ugljikovim dioksidom. Kulture su nakon 160 dana pokazale rast i metaboličku aktivnost, a ne samo preživljavanje. Pokus oponaša odabrane uvjete koji bi mogli postojati u plitkom Marsovu podzemlju, uz toplinu i hranjive tvari koje su osigurali istraživači.
Tim Adama Robinsona sa Sveučilišta u Floridi u radu objavljenom 5. studenoga u časopisu Applied and Environmental Microbiology uspoređuje takav rast s rastom kultura pod uobičajenim Zemljinim tlakom. Rezultati mogu pomoći pri odabiru podzemnih okoliša koje bi buduće misije ispitivale u potrazi za životom.
Preživljavanje ne znači i razmnožavanje
Haloferax volcanii pripada arhejama, skupini jednostaničnih organizama različitoj od bakterija. Prirodno podnosi izrazito slane okoliše, što ga čini prikladnim za ispitivanje uvjeta u kakvima bi život mogao opstati u izvanzemaljskim slanim otopinama.
Prijašnji pokusi pokazivali su da mikroorganizmi mogu preživjeti izlaganje pojedinim nepovoljnim uvjetima, poput niskog tlaka, velike slanosti ili manjka kisika. Činjenica da stanice prežive izlaganje ne znači da se u takvu okolišu mogu i razmnožavati. Novi pokus usredotočio se na tu razliku.
Kulture su držane pri tlaku od 24 milibara, otprilike 42 puta nižem od uobičajenoga tlaka pri morskoj razini na Zemlji. Tlak je odabran za model mogućih zaštićenih mjesta u plitkom podzemlju; na otvorenoj Marsovoj površini tlak je još niži. Otopina je bila približno sedam puta slanija od morske vode.
U staničnom disanju mikroorganizmi su umjesto kisika mogli koristiti nitrate ili perklorate, spojeve važne za Marsovu kemiju. U kulturama s tim dodacima zabilježen je rast. Bez njih stanice su ostale žive, ali nije izmjeren rast populacije.
Mjerili su i kemijske promjene
Istraživači nisu provjeravali samo ima li stanica na kraju pokusa. Rast su pratili mjerenjem optičke gustoće, odnosno toga koliko kultura smanjuje prolazak svjetlosti. Mjerili su i kemijske promjene nitrata i perklorata koje su izazivale stanice, što je dodatno potvrđivalo metaboličku aktivnost. Rast pri niskom tlaku bio je znatno slabiji nego u usporednim kulturama pod Zemljinim atmosferskim tlakom.
Istraživači su nakon dugog izlaganja provjerili i mogu li stanice nastaviti rasti u povoljnijim uvjetima. Pokusi ponovnog uzgoja potvrdili su da su stanice ostale žive. Tako su preživljavanje provjerili odvojeno od rasta tijekom same simulacije.
Elektronska mikroskopija pokazala je i biofilmove, guste zajednice mikroorganizama povezanih u sloj na površini. Istraživači pretpostavljaju da je takav oblik rasta mogao pomoći zadržavanju vode. Tijekom pokusa gubitak vode bio je malen pa se tekuća otopina dugo održala pri niskom tlaku.
Toplina i hranjive tvari ostaju ključne razlike
Kulture su održavane na oko 21 Celzijevu stupnju, dok je većina Marsova podzemlja mnogo hladnija. Dobile su i hranjive tvari koje su dodali istraživači. Tekući džepovi slane vode kakve pokus pretpostavlja nisu potvrđeni na Marsu, ističe se u objavi Sveučilišta u Floridi.
Za eventualna podzemna staništa važni bi bili i lokalni izvori topline. Drugi timovi tragaju za znakovima unutarnje aktivnosti planeta, uključujući klorovodik iznad pukotina na području vulkana Alba Mons. Taj je plin mogući trag magmatske aktivnosti koja bi lokalno mogla osiguravati toplinu.
Laboratorijski rezultati mogu pomoći pri razvoju instrumenata koji bi razlikovali tragove nekadašnjih organizama od aktivnog metabolizma. Važni su i za zaštitu Marsa od onečišćenja zemaljskim mikroorganizmima. Ostaje provjeriti može li se rast održati pri nižim temperaturama i uz druga ograničenja koja laboratorijska simulacija nije obuhvatila.
