Dysze wypluwają słoną wodę i lód z księżyca Saturna, Enceladusa. Czy życie może istnieć w tej mieszaninie wody, soli i temperatury
Nowe badania wskazują, że bakterie mogą przetrwać w słonych substancjach chemicznych występujących na Marsie, Enceladusie, Europie, Plutonie i prawdopodobnie w innych miejscach.
Wykrywanie dżetów i podpowierzchniowych oceanów na satelicie Jowisza w Europie, materiałach organicznych Marsa i prawdopodobnych kominach hydrotermalnych w oceanach księżyca Saturna, Enceladusie, przybliża ludzkość do znalezienia cudzego życia. Takie formy muszą wytrzymać ekstremalne warunki, a wcześniejsze badania wykazały, że mogą istnieć różne rodzaje bakterii.
Ciała ciekłe na niektórych ciałach odległych od Słońca mają niższe punkty zamarzania z powodu chemikaliów i soli reprezentujących środek przeciw zamarzaniu. Dlatego życie mikrobiologiczne musi wytrzymywać zarówno temperaturę, jak i elementy składowe. Aby poszerzyć żywotność drobnoustrojów, naukowcy przeprowadzili testy na bakteriach Planococcus halocryophilus znalezionych w wiecznej zmarzlinie Arktyki.
Bakterie poddano testom w chlorku sodu, magnezu i wapnia, a także w roztworze nadchloranu. Ten ostatni jest związkiem chemicznym, który może pomóc Marsowi utrzymać wodę w stanie płynnym przez całe lato.
Toksyczny dla życia
Nadchlorany są substancjami toksycznymi w wysokich stężeniach, więc naukowcy chcieli określić, w jakim stopniu iw jakich stężeniach są w stanie zapobiec przeżywalności bakterii. Wskaźnik przeżywalności bakterii w nadchloranie był znacznie niższy niż w innych roztworach. Ale w temperaturach do -30 ° C sytuacja się poprawiła.
Najniższe obniżenie punktu zamarzania (substancja rozpuszczona może obniżyć temperaturę zamarzania roztworu) dla nadchloranu osiąga 50% masy całego roztworu. Jest to niezwykle wysokie w porównaniu do obniżania temperatury zamarzania innych chlorków.
Uważa się, że podpowierzchniowy ocean Europy jest bogaty w sól. Czasami, kiedy słona woda dociera do powierzchni, jest ona wystawiona na działanie wysokoenergetycznych cząstek uwięzionych w pasach promieniowania Jowisza, przekształcając białe do żółtawobrązowych sole
Oznacza to, że Mars nie może wspierać życia? Naukowcy twierdzą, że prawdopodobieństwo jest. Obecność nadchloranu nie wyklucza życia, ponieważ bakterie mogą rosnąć w 10% roztworze. Powierzchnia gleby marsjańskiej zawiera mniej niż 1% nadchloranu, ale stężenie soli w roztworach różni się od stężenia w glebie.
Dostosowane do przetrwania
Płynne roztwory nadchloranu można rozcieńczać, aby zwiększyć zdolność bakterii do przeżycia. Ale równowaga między koncentracją a temperaturą musi być zachowana. Miejsca takie jak Desert Attacks (Chile) i obszary Antarktydy są wyposażone w stosunkowo wysoki poziom nadchloranu. Mikroby znajdują sposoby na obejście tych warunków. Z reguły niższe temperatury zwiększają przeżywalność mikroorganizmów, ale temperatura nie jest głównym czynnikiem dla wszystkich. Rodzaj drobnoustrojów i skład roztworu chemicznego wpływają również na żywotność. Analiza wykazała, że bakterie w roztworze chlorku sodu (NaCl) zmarły przez 14 dni w temperaturze pokojowej. W temperaturze 4 ° C przeżycie wzrosło, a gdy znak osiągnął -15 ° C, prawie wszystkie bakterie przeżyły. NaCl ma wyższą temperaturę krzepnięcia (-21 ° C) niż inne sole. Bakterie w roztworach magnezu i chlorku wapnia miały wyższy wskaźnik przeżywalności w temperaturze -30 ° C
Wskaźniki przeżywalności bakterii w różnych rodzajach soli: chlorek sodu (NaCl), chlorek magnezu (MgCl2) i chlorek wapnia (CaCl2). Im niższa temperatura, tym dłuższy okres przeżycia
Naukowcy wystawili bakterie na wielokrotne cykle zamrażania / rozmrażania od 25 ° C do -50 ° C Mars jest w stanie przejść pewne ostre zmiany temperatury na powierzchni (dobowe i sezonowe). Średnia marsjańska temperatura sięga około -60 ° C, a na biegunach spada do -125 ° C Dlatego bakterie muszą dostosować się do ekstremalnych wahań.
Roztwory soli poprawiają wskaźniki przeżycia. Kiedy bakterie są zestresowane, są obdarzone reakcjami szokowymi. Tworzą specyficzne białka, które pomagają regulować, przetrwać i radzić sobie ze szkodliwym środowiskiem. Dodatek 10% chlorku sodu obniżył poziom śmierci mikrobiologicznej z 20% do 7%.
Przetrwanie a wzrost
Badanie ujawnia możliwości pozaziemskich mikrobów, ale tutaj podkreśla się różnicę między przeżyciem a dobrobytem. Możliwość istnienia w pewnych warunkach nie oznacza, że tam rosną. Teraz naukowcy próbują określić, jak różne stężenia soli w różnych temperaturach wpływają na rozprzestrzenianie się bakterii.
Takie badania pomagają skupić się na poszukiwaniu życia lub nie wykluczać możliwości przetrwania mikroorganizmów w toksycznym nadchloranie. Inne zmienne mają również wpływ na wyszukiwanie, takie jak zdolność bakterii do przeciwstawiania się promieniowaniu lub skrajnemu ciśnieniu atmosferycznemu. Być może istnieją czynniki, których musimy się jeszcze nauczyć.