Znanstvenici su u laboratoriju dokazali da obični pekarski kvasac može preživjeti uvjete slične onima na Marsu, uključujući snažne udare i kemikalije koje na površini tog planeta čine život gotovo nemogućim. Istraživanje pokazuje da bi jednostavni mikroorganizmi, barem u teoriji, mogli izdržati ekstremne okolnosti koje su na Crvenom planetu vladale prije milijardi godina.
Mars je iznimno neprijateljsko okruženje. Površinu mu neprestano oblikuju meteoritski udari koji oslobađaju goleme količine energije, a tlo je prepuno perklorata, oksidirajućih soli koje razgrađuju vodikove veze i oštećuju stanične membrane. Znanstvenici su u laboratoriju pokušali oponašati upravo takve uvjete kako bi otkrili koliko daleko seže granica izdržljivosti života.
Istraživački tim pod vodstvom Purushartha I. Rajyagurua koristio je mikroorganizam Saccharomyces cerevisiae, poznatiji kao pekarski kvasac, koji se u biologiji često koristi kao modelni organizam. Kvasac je prethodno proučavan i u svemirskim uvjetima, pa se pokazao idealnim za simulaciju života na drugim planetima.
Biološki odgovor na stresne uvjete
Kada su izloženi nepovoljnim uvjetima, i kvasci i mnogi drugi organizmi aktiviraju obrambeni mehanizam stvaranjem ribonukleoproteinskih kondenzata (RNP kondenzata) – mikroskopskih struktura sastavljenih od RNA i proteina. Njihova je uloga zaštititi genetski materijal i usmjeriti stanične procese dok opasnost ne prođe. Kada se uvjeti normaliziraju, te se strukture, među kojima su najpoznatije stresne granule i P-tijela, ponovno razgrađuju, a stanica nastavlja s uobičajenim funkcioniranjem.
U novom istraživanju tim znanstvenika koristio je postrojenje High-Intensity Shock Tube for Astrochemistry (HISTA) u Ahmedabadu kako bi u laboratoriju oponašao uvjete koji nastaju pri udarima meteorita na Mars.
Kvasci su preživjeli izloženost tlakovima brzine 5,6 Macha, gotovo pet i pol puta većima od brzine zvuka, iako im je rast bio privremeno usporen.
Otpornost
Jednaku otpornost pokazali su i kada su bili izloženi 100 milimolarnom natrijevom perkloratu (NaClO₄), kemijskom spoju koji je u približno takvim koncentracijama pronađen u marsovskom tlu. Kada su istraživači kombinirali oba stresna faktora, snažne udare i perklorat, stanice su ponovno preživjele te aktivirale zaštitne RNP strukture.
Analize su pokazale da otpornost kvasca ovisi o vrsti nepovoljnih uvjeta kojima je bio izložen. Uvjeti slični meteoritskom udaru potaknuli su nastanak i stresnih granula i P-tijela, dok je perklorat aktivirao samo P-tijela. Sojevi koji nisu mogli formirati te zaštitne strukture pokazali su se znatno osjetljivijima i teže su preživjeli testirane uvjete.
Analiza transkriptoma – skupa svih aktivnih RNA poruka u stanici – pokazala je da su uvjeti slični onima na Marsu promijenili rad određenih gena i procesa koji sudjeluju u staničnom odgovoru na stres. Ti su rezultati otkrili kako se stanice prilagođavaju i održavaju osnovne funkcije čak i pod izrazito nepovoljnim okolnostima.
Prema riječima autora, kvasac može poslužiti kao model za razumijevanje načina na koji bi se život mogao ponašati na Marsu. Iako istraživanje ne potvrđuje da je ondje ikada postojao život, pokazuje da bi mikroorganizmi mogli opstati u okruženju koje se smatra gotovo neprikladnim za život. Takvi uvidi pomiču granice znanja o tome gdje bi se život mogao razviti, ne samo na Marsu, nego i drugdje u Sunčevu sustavu.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
