Löytääkseen elämän Marsilla, tutkijoiden tulisi pitää silmät kuorettuna pastasta.
Kuumaa keväästä rakastavat mikrobit luovat kivimuodostelmia, jotka näyttävät fettuccinilta tai capellinilta, NASA: n rahoittaman uuden tutkimuksen mukaan, joka julkaistiin verkossa 30. huhtikuuta Astrobiology-lehdessä. Tällaiset pastamuotoiset muodostelmat voivat olla ensimmäisiä vihjeitä elämälle muilla planeetoilla, sanoi tutkimuksen kirjoittaja Bruce Fouke, geobiologi Illinoisin yliopistosta Urbana-Champaignissa.
"Jos menemme toiselle planeetalle roverilla, me mielellämme näkisimme eläviä mikrobia tai haluaisimme nähdä pieniä vihreitä naisia ja miehiä avaruusaluksissa", Fouke kertoi Live Science: lle. "Mutta todellisuus on, että etsimme elämää, joka luultavasti kasvoi kuumana lähteenä, elämää, joka kivettyi."
Kuuma pasta
Fouke ja hänen tiiminsä aloittivat tutkimuksen miltä tämä maapallon ulkopuolinen elämä voi näyttää, Mammoth Hot Springsistä Yellowstonen kansallispuistossa. Tällä suositulla turistikohteella kuumaa geotermistä vettä, joka sisältää runsaasti mineraaleja, virtaa maasta. Mineraalit saostuvat vedestä, muodostaen silmiinpistäviä muodostumia, jotka on valmistettu kalsiumkarbonaatista, joka tunnetaan myös nimellä travertiini.
Mutta nämä muodostelmat eivät saa muotoaan tyhjiössä, Fouke sanoi. Ne on rakennettu osittain mikrobien toimesta. Uudessa tutkimuksessa tutkijat keskittyivät nopeasti virtaavaan, erityisesti kuumaan veteen mineraalilähteiden kärjessä. Täällä veden lämpötila vaihtelee välillä 149 astetta - 162 astetta Fahrenheit (65 - 72 astetta) ja sen pH on matala 6,2-6,8, mikä tarkoittaa, että se on happamampi kuin emäksinen.
Tutkijat työskentelivät huolellisessa yhteistyössä kansallispuistojen kanssa kivimuodostelmien vaurioitumisen välttämiseksi ottamalla näytteitä näistä vesistä viihtyvistä rihmasista mikrobimatoista. Matot näyttävät pitkiltä, lima-y pasta-säikeiltä. Tämä on mukauttaminen, Fouke sanoi. Rauhallisissa vesissä mikrobit asettuvat ohuisiin, konsolidoitumattomiin mattoihin. Mutta kiireisessä vedessä organismien täytyy tarttua toisiinsa selviytyäkseen. Jokainen säie koostuu biljoonista mikrobista, jotka roikkuvat keskenään rakkaan elämän ajaksi.
Tutkijat tutkivat mikrobinäytteidensä genomeja ja proteiinituottoa. He huomasivat, että 98% näissä kuumissa, nopeasti liikkuvissa vesissä elävistä mikrobista kuuluu nimeltään laji Rikkivetygeeniboksidin kelta-ainetai "sulfuri".
Sulphuri reunalla
Rikkihappoa löytyy kuumista lähteistä ympäri maailmaa, Fouke sanoi, ja se elää hajottamalla rikkiä ja käyttämällä syntyvää energiaa. Laji kehittyi 2,5 miljardia vuotta sitten, kun maan ilmakehä sisälsi tuskin happea. Se tekee sulfurista todennäköisesti hyvin samanlaisen kuin mikä tahansa muinaisella Marsilla elänyt elämä, sanoi Mayandi Sivaguru, Urbana-Champaignin Illinoisin yliopiston biologi ja tutkimuksen yhteis kirjoittaja.
Jos jollain toisella planeetalla olisi jotain rikin kaltaista, se olisi jättänyt sormenjäljet. Kuumaisissa lähteissä muutos on vakio, Sivaguru kertoi Live Science: lle. Jäähdyttävät geotermiset vedet tallettavat mineraaleja jatkuvasti. Tutkijat havaitsivat, että sulfuri kannustaa aktiivisesti tätä muutosta. Mikrobien pinnalla olevat proteiinit edistävät kalsiumkarbonaattikiteiden kasvua. Siksi travertiini, joka muodostuu rikin läsnä ollessa Mammoth Hot Springsissä, kasvaa miljardi kertaa nopeammin kuin travertiini muissa ympäristöissä, Fouke sanoi.
"Se on välitön mikrobien fossiilitehdas", hän sanoi.
Sulfuri selviää kasvaessaan hiukan nopeammin kuin sen ympärille kerääntyvät mineraalit, tutkijat sanoivat. Lisäksi se käyttää pasta-muotoista kiveä selviytymiseen. Mikrobien filamentit kiinnittyvät kivettyneiden maanmiehensä muodostamiin harjanteisiin, mikä lisää mikrobit erittäin matalaan veteen, joka sisältää vähän happea, jonka mikrobit tarvitsevat selviytyäkseen. (Ne kuolevat ilman happea, Fouke sanoi, mutta ne kuolevat myös joutuessaan alttiiksi ilman happipitoisuudelle.)
Vaikka jokainen maapallon ulkopuolinen mikrobe, joka elää kuumissa lähteissä toisessa maailmassa, olisi erilainen laji kuin rikki, sillä olisi todennäköisesti samanlainen elämäntapa, Fouke sanoi - sen pitäisi olla, kun otetaan huomioon rajalliset määrät tapoja saada elämä toimimaan niin äärimmäisessä ympäristössä . Siksi ryhmän suorittamat proteiini- ja geneettiset analyysit tarjoaisivat vertailukohdan muukalaisten vertailuun, jos joku tulevaisuuden rover poisi pastaa näyttävän kiven kaukaiselta planeetalta.
"Se on ensimmäinen tutkimus, jolla on koskaan ollut tällainen syvällinen analyysi ympäristöstä, kalliokerrostumista ja myös omikista", Fouke sanoi viittaamalla proteomiikkaan, transkriptiikkaan ja genomiikkaan, joita tutkijat käyttivät mikrobien genetiikan syventämiseen. , proteiinituotanto ja muut biologiset prosessit. "Tämä tarkoittaa nyt, kun meillä on ensimmäistä kertaa fettuccini-näköinen travertiini, jos kyseinen kivi kerätään ja analysoidaan Marsilla, meillä on täysi sarja näitä erittäin huippuluokan analyysejä mikrobille."
Lisätietoja tutkimuksesta on saatavana Fouken ja hänen kollegoidensa digitaalisessa kirjassa "The Yellowstone Science - Art Mammoth Hot Springs as the Universe".
