Przetrwanie bakterii zwiększa prawdopodobieństwo znalezienia życia na Marsie i satelitach lodowych

Przetrwanie bakterii zwiększa prawdopodobieństwo znalezienia życia na Marsie i satelitach lodowych

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.

Przetrwanie bakterii zwiększa prawdopodobieństwo znalezienia życia na Marsie i satelitach lodowych

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

Przetrwanie bakterii zwiększa prawdopodobieństwo znalezienia życia na Marsie i satelitach lodowych

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.

Komentarze (0)
Szukaj