ดาวอังคารไม่ใช่สถานที่ที่เป็นมิตรสำหรับชีวิตอย่างที่เรารู้ ในขณะที่อุณหภูมิที่เส้นศูนย์สูตรสามารถเข้าถึงสูงที่สุดเท่าที่อากาศเย็นสบาย 35 ° C (95 ° F) ในช่วงฤดูร้อนที่เที่ยงวันอุณหภูมิเฉลี่ยบนพื้นผิวคือ -63 ° C (-82 ° F) และสามารถเข้าถึงต่ำที่สุด -143 ° C (-226 ° F) ในช่วงฤดูหนาวในบริเวณขั้วโลก ความดันบรรยากาศของมันอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของโลกและพื้นผิวสัมผัสกับรังสีจำนวนมาก
จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครแน่ใจว่าจุลินทรีย์สามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนี้ แต่ด้วยการศึกษาใหม่โดยทีมนักวิจัยจาก Lomonosov Moscow State University (LMSU) ตอนนี้เราอาจจะสามารถวางข้อ จำกัด เกี่ยวกับจุลินทรีย์ชนิดใดที่สามารถทนต่อสภาวะ การศึกษาครั้งนี้อาจมีนัยสำคัญในการตามล่าหาสิ่งมีชีวิตในที่อื่นในระบบสุริยะและอาจมากกว่านั้น!
การศึกษาเรื่อง“ 100 kGy ชุมชนที่ได้รับผลกระทบจากรังสีแกมมาในอาร์กติก permafrost อาร์กติกโบราณภายใต้เงื่อนไขของดาวอังคารจำลอง” เพิ่งปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ extremophiles ทีมวิจัยซึ่งนำโดย Vladimir S. Cheptsov แห่ง LMSU ประกอบด้วยสมาชิกจาก Russian Academy of Sciences มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคแห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, Kurchatov Institute และ Ural Federal University
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมวิจัยตั้งสมมติฐานว่าสภาพอุณหภูมิและความดันจะไม่เป็นปัจจัยบรรเทา แต่เป็นรังสี ดังนั้นพวกเขาจึงทำการทดสอบที่ชุมชนจุลินทรีย์ที่อยู่ภายใน regolith จำลองของดาวอังคารถูกฉายรังสีแล้ว Regolith ที่จำลองขึ้นนั้นประกอบด้วยหินตะกอนที่มี permafrost ซึ่งถูกอุณหภูมิและความดันต่ำ
ในฐานะที่เป็น Vladimir S. Cheptsov นักศึกษาปริญญาโทที่ Lomonosov MSU ภาควิชาชีววิทยาดินและผู้ร่วมเขียนบนกระดาษอธิบายในเอกสาร LMSU:
“ เราได้ศึกษาผลกระทบร่วมกันของปัจจัยทางกายภาพ (รังสีแกมมาความดันต่ำอุณหภูมิต่ำ) ต่อชุมชนจุลินทรีย์ภายในอาร์กติก permafrost โบราณ นอกจากนี้เรายังศึกษาวัตถุที่ทำจากธรรมชาติที่ไม่เหมือนใคร - permafrost โบราณที่ไม่ละลายประมาณ 2 ล้านปี สรุปเราได้ทำการทดลองจำลองที่ครอบคลุมเงื่อนไขของการอนุรักษ์ด้วยความเย็นในระบบดาวอังคาร เป็นสิ่งสำคัญเช่นกันในบทความนี้เราได้ศึกษาผลของปริมาณรังสีแกมมาในปริมาณสูง (100 kGy) ต่อพลังของโปรคาริโอตในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าไม่มีโปรคาริโอตที่มีชีวิตสูงกว่า 80 kGy "
เพื่อจำลองสภาพดาวอังคารทีมใช้ห้องภูมิอากาศแบบคงที่ดั้งเดิมซึ่งรักษาอุณหภูมิต่ำและความดันบรรยากาศ จากนั้นพวกเขาสัมผัสกับจุลินทรีย์ในระดับที่แตกต่างกันของรังสีแกมมา สิ่งที่พวกเขาพบคือชุมชนจุลินทรีย์แสดงความต้านทานต่ออุณหภูมิและสภาวะความดันสูงในสภาพแวดล้อมของดาวอังคาร
อย่างไรก็ตามหลังจากที่พวกเขาเริ่มฉายรังสีจุลินทรีย์พวกเขาสังเกตเห็นความแตกต่างหลายอย่างระหว่างตัวอย่างที่ฉายรังสีกับตัวอย่างควบคุม ในขณะที่จำนวนเซลล์โปรคาริโอตและจำนวนเซลล์แบคทีเรียที่ใช้งานทางเมแทบอลิซึมยังคงสอดคล้องกับระดับการควบคุมจำนวนแบคทีเรียที่ถูกฉายรังสีลดลงตามลำดับสองขนาดในขณะที่จำนวนเซลล์ที่ใช้งานในการเผาผลาญของอาร์เคีย
ทีมยังสังเกตเห็นว่าภายในตัวอย่าง permafrost มีความหลากหลายทางชีวภาพของแบคทีเรียสูงและแบคทีเรียนี้ได้รับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญหลังจากได้รับการฉายรังสี ตัวอย่างเช่นประชากรของ actinobacteria เช่น Arthrobacter- สกุลสามัญที่พบในดิน - ไม่ได้อยู่ในตัวอย่างควบคุม แต่กลายเป็นเด่นในชุมชนแบคทีเรียที่ถูกเปิดเผย
กล่าวโดยสรุปผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าจุลินทรีย์บนดาวอังคารสามารถอยู่รอดได้มากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ นอกเหนือจากความสามารถในการเอาชีวิตรอดในอุณหภูมิที่เย็นจัดและความดันบรรยากาศต่ำพวกเขายังสามารถอยู่รอดในสภาพการแผ่รังสีชนิดต่างๆ ในฐานะที่เป็น Cheptsov อธิบาย:
“ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการเก็บรักษาด้วยความเย็นที่ยาวนานของจุลินทรีย์ที่มีชีวิตในระบบดาวอังคาร ความเข้มของรังสีไอออไนซ์บนพื้นผิวของดาวอังคารคือ 0.05-0.076 Gy / ปีและลดลงตามความลึก โดยคำนึงถึงความเข้มของรังสีใน regolith ของดาวอังคารข้อมูลที่ได้ทำให้สามารถสันนิษฐานได้ว่าระบบนิเวศของดาวอังคารสามารถอนุรักษ์ได้ในสถานะ anabiotic ในชั้นผิวของ regolith (ป้องกันจากรังสียูวี) อย่างน้อย 1.3 ล้านปี ที่ความลึกสองเมตรไม่น้อยกว่า 3.3 ล้านปีและที่ความลึกห้าเมตรเป็นเวลาอย่างน้อย 20 ล้านปี ข้อมูลที่ได้ยังสามารถนำมาใช้เพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการตรวจจับจุลินทรีย์ที่ทำงานได้บนวัตถุอื่น ๆ ของระบบสุริยะและภายในร่างเล็ก ๆ ในอวกาศ
การศึกษาครั้งนี้มีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ ในอีกด้านหนึ่งผู้เขียนสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นครั้งแรกที่แบคทีเรีย prokaryote สามารถรอดชีวิตจากรังสีได้มากกว่า 80 kGy ซึ่งเป็นสิ่งที่คิดว่าเป็นไปไม่ได้ก่อนหน้านี้ พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าแม้จะมีสภาพที่ยากลำบาก แต่จุลินทรีย์ยังมีชีวิตอยู่บนดาวอังคารในทุกวันนี้เก็บรักษาไว้ในพื้นดินและดิน
การศึกษายังแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการพิจารณาปัจจัยต่างดาวและจักรวาลเมื่อพิจารณาว่าที่ไหนและภายใต้สภาพสิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอด สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดการศึกษาครั้งนี้ได้ทำบางสิ่งที่ไม่เคยมีการศึกษามาก่อนซึ่งกำหนดขีดจำกัดความต้านทานการแผ่รังสีของจุลินทรีย์บนดาวอังคารโดยเฉพาะภายใน regolith และระดับความลึกต่าง ๆ
ข้อมูลนี้จะมีค่าสำหรับภารกิจในอนาคตไปยังดาวอังคารและสถานที่อื่น ๆ ในระบบสุริยะและอาจถึงแม้จะมีการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบ การรู้จักชนิดของเงื่อนไขที่ชีวิตจะรุ่งเรืองจะช่วยให้เรากำหนดตำแหน่งที่จะมองหาสัญญาณของมัน และเมื่อเตรียมภารกิจในคำอื่น ๆ มันจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าควรหลีกเลี่ยงสถานที่ใดเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของระบบนิเวศของชนพื้นเมือง
