มีชีวิตบนดาวอังคารหรือไม่? ถ้าอยู่ตรงนั้นมันอาจจะเป็นกล้องจุลทรรศน์และยากมาก สามารถจัดการกับอุณหภูมิที่เย็นจัดแรงกดดันต่ำและน้ำน้อยมาก จุลินทรีย์เหล่านี้ขยายขอบเขตของแหล่งที่อยู่อาศัยที่อาจช่วยชีวิตในระบบสุริยะของเราและจะให้คุณสมบัติใหม่แก่นักวิทยาศาสตร์เพื่อค้นหาเมื่อสำรวจดาวเคราะห์สีแดง
กลุ่มของจุลินทรีย์ที่แข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางโลกที่โหดร้ายบางอย่างสามารถเจริญรุ่งเรืองบนดาวอังคารที่หนาวเย็นและดาวเคราะห์เย็นอื่น ๆ ตามที่ทีมวิจัยของนักดาราศาสตร์และนักจุลชีววิทยา
ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการสองปีนักวิจัยค้นพบว่าจุลินทรีย์ที่ปรับสภาพเย็นบางชนิดไม่เพียงรอดชีวิตมาได้ แต่ทำซ้ำที่อุณหภูมิ 30 องศาฟาเรนไฮต์ใต้จุดเยือกแข็งของน้ำ จุลินทรีย์ยังพัฒนากลไกการป้องกันที่ปกป้องพวกเขาจากอุณหภูมิเย็น นักวิจัยเป็นสมาชิกของการทำงานร่วมกันที่ไม่ซ้ำกันของนักดาราศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศและจุลชีววิทยาจากศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพทางทะเลของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีชีวภาพทางทะเลในบัลติมอร์ Md ผลลัพธ์ของพวกเขาจะปรากฏในเว็บไซต์วารสารชีววิทยาสากล
“ ขีด จำกัด อุณหภูมิต่ำสำหรับชีวิตมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากทั้งในระบบสุริยจักรวาลและกาแล็กซี่ทางช้างเผือกสภาพแวดล้อมที่เย็นนั้นพบได้บ่อยกว่าสภาพแวดล้อมที่ร้อน” นีลเรดนักดาราศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศและผู้นำของ ทีมวิจัย “ ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิต่ำสุดที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถเจริญเติบโตได้ในช่วงอุณหภูมิที่พบในดาวอังคารในยุคปัจจุบันและสามารถอนุญาตให้อยู่รอดและเติบโตโดยเฉพาะอย่างยิ่งใต้พื้นผิวของดาวอังคาร สิ่งนี้สามารถขยายขอบเขตของเขตที่อยู่อาศัยซึ่งเป็นพื้นที่ที่ชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้เพื่อทำให้ดาวเคราะห์ที่เหมือนดาวอังคารเย็นลง”
ดาวส่วนใหญ่ในกาแลคซีของเราเย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเรา โซนรอบดาวฤกษ์เหล่านี้ที่เหมาะสมกับอุณหภูมิคล้ายโลกนั้นจะเล็กกว่าและแคบกว่าเขตที่อาศัยรอบดวงอาทิตย์ของเรา ดังนั้นดาวเคราะห์ส่วนใหญ่น่าจะเย็นกว่าโลก
ในการศึกษาสองปีของพวกเขานักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบขีด จำกัด อุณหภูมิที่เย็นที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวสองประเภท: halophiles และ methanogens พวกมันอยู่ในกลุ่มของกลุ่มจุลินทรีย์ที่เรียกว่า extremophiles ชื่อดังเพราะพวกมันอาศัยอยู่ในน้ำพุร้อนทุ่งที่เป็นกรดทะเลสาบเค็มและน้ำแข็งขั้วโลกขั้วโลกภายใต้เงื่อนไขที่จะฆ่ามนุษย์สัตว์และพืช Halophiles เจริญในน้ำเค็มเช่น Great Salt Lake และมีระบบซ่อมแซม DNA เพื่อปกป้องพวกเขาจากปริมาณรังสีที่สูงมาก เมทาโนเจนมีความสามารถในการเจริญเติบโตของสารประกอบง่าย ๆ เช่นไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อเป็นพลังงานและสามารถเปลี่ยนขยะให้กลายเป็นมีเธน
Halophiles และ methanogens ที่ใช้ในการทดลองมาจากทะเลสาบแอนตาร์กติก ในห้องปฏิบัติการ halophiles แสดงการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญถึง 30 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 1 องศาเซลเซียส) methanogens นั้นทำงานที่อุณหภูมิ 28 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 2 องศาเซลเซียส)
“ เราได้ขยายขีด จำกัด อุณหภูมิที่ต่ำลงสำหรับสัตว์พวกนี้หลายองศา” Shiladitya DasSarma ศาสตราจารย์และหัวหน้าทีมที่ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์เทคโนโลยีชีวภาพสถาบันกล่าว “ เรามีเวลา จำกัด ในการเติบโตสิ่งมีชีวิตในวัฒนธรรมตามลำดับของเดือน หากเราสามารถขยายเวลาการเติบโตได้ฉันคิดว่าเราสามารถลดอุณหภูมิที่พวกเขาสามารถอยู่รอดได้มากยิ่งขึ้น วัฒนธรรมน้ำเกลือที่พวกเขาเติบโตในห้องปฏิบัติการสามารถคงอยู่ในรูปของเหลวได้ถึงลบ 18 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 28 องศาเซลเซียส) ดังนั้นจึงมีศักยภาพสำหรับอุณหภูมิการเติบโตที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ”
นักวิทยาศาสตร์ยังประหลาดใจที่พบว่าฮาโลไฟลและเมทาโนเจนป้องกันตัวเองจากอุณหภูมิเยือกเย็น แบคทีเรียอาร์กติกบางชนิดแสดงพฤติกรรมที่คล้ายกัน
“ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างมากและที่อุณหภูมิต่ำพวกมันก็กลายเป็นมวลรวมของเซลล์” DasSarma อธิบาย “ นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่งซึ่งแสดงให้เห็นว่าเซลล์อาจ 'ติดกัน' เมื่ออุณหภูมิเย็นเกินไปสำหรับการเจริญเติบโตให้วิธีการอยู่รอดในฐานะประชากร นี่เป็นการตรวจจับครั้งแรกของปรากฏการณ์นี้ในสปีชีส์เอกซ์แอนตาร์กติกที่อุณหภูมิเย็น”
นักวิทยาศาสตร์เลือก extremophiles เหล่านี้สำหรับการศึกษาในห้องปฏิบัติการเพราะอาจเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารที่แห้งและเย็น Halophiles สามารถเจริญเติบโตได้ในน้ำเค็มภายใต้พื้นผิวของดาวอังคารซึ่งสามารถคงสภาพของเหลวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 32 องศาฟาเรนไฮต์ (0 องศาเซลเซียส) เมทาโนเจนสามารถอยู่รอดบนดาวเคราะห์ที่ไม่มีออกซิเจนเช่นดาวอังคาร ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอว่ามีเธนผลิตก๊าซมีเทนที่ตรวจพบในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร
“ การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าการศึกษาทางวิทยาศาสตร์อย่างเข้มงวดเกี่ยวกับ extremophiles ที่รู้จักบนโลกสามารถให้เบาะแสว่าชีวิตจะอยู่รอดในที่อื่นในจักรวาลได้อย่างไร” DasSarma กล่าว
นักวิจัยวางแผนต่อไปที่จะทำแผนที่พิมพ์เขียวทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์สำหรับ extremophile แต่ละอัน นักวิทยาศาสตร์จะสามารถตรวจสอบการทำงานของแต่ละยีนเช่นการระบุยีนที่ปกป้องสิ่งมีชีวิตจากความเย็น
extremophiles จำนวนมากเป็นพระธาตุวิวัฒนาการที่เรียกว่า Archaea ซึ่งอาจเป็นหนึ่งใน homesteaders คนแรกในโลกเมื่อ 3.5 พันล้านปีก่อน extremophiles ที่แข็งแกร่งเหล่านี้อาจสามารถอยู่รอดได้ในหลาย ๆ แห่งในจักรวาลรวมถึงโลกประมาณ 200 ดวงรอบดาวฤกษ์นอกระบบสุริยะของเราที่นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบในทศวรรษที่ผ่านมา ดาวเคราะห์เหล่านี้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายตั้งแต่ที่เรียกว่า "จูปิเตอร์ร้อน" ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ของพวกเขาและมีอุณหภูมิสูงกว่า 1,800 องศาฟาเรนไฮต์ (1,000 องศาเซลเซียส) จนถึงดาวก๊าซยักษ์ในวงโคจรคล้ายดาวพฤหัส ประมาณลบ 238 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 150 องศาเซลเซียส)
การค้นพบดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิไม่เท่ากันทำให้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าสภาพแวดล้อมใดบ้างที่เอื้ออำนวยต่อชีวิต ปัจจัยสำคัญในการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตคือการกำหนดขีด จำกัด อุณหภูมิบนและล่างที่มันสามารถมีชีวิตอยู่
แม้ว่าสภาพอากาศบนดาวอังคารจะรุนแรง แต่ดาวเคราะห์ก็มีความคล้ายคลึงกันกับภูมิภาคที่หนาวจัดที่สุดในโลกเช่นแอนตาร์กติกา การตรวจสอบสภาพแวดล้อมของแอนตาร์กติกเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้เปิดเผยว่ากิจกรรมของจุลินทรีย์เป็นเวลานาน “ Archaea และแบคทีเรียที่ปรับให้เข้ากับสภาพสุดขั้วเหล่านี้เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับ analogues บกของชีวิตนอกโลกที่มีศักยภาพ การทำความเข้าใจกลยุทธ์การปรับตัวของพวกเขาและข้อ จำกัด ของมันจะช่วยให้เข้าใจถึงข้อ จำกัด พื้นฐานเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่เอื้อเฟื้อได้หลากหลาย” DasSarma กล่าว
การวิจัยของทีมได้รับการสนับสนุนผ่านเงินทุนสนับสนุนจากทุนวิจัยของผู้อำนวยการสถาบันกล้องโทรทรรศน์อวกาศวิทยาศาสตร์มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและสภาวิจัยออสเตรเลีย
สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศดำเนินงานโดย NASA โดยสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยทางดาราศาสตร์, Inc. , วอชิงตัน
หนึ่งในห้าศูนย์จัดตั้งสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ (UMBI) ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพทางทะเลตั้งอยู่ในเขตท่าเรือชั้นในของเมืองบัลติมอร์จ้างนักวิจัยที่ใช้เครื่องมือของชีววิทยาและเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่เพื่อศึกษาปกป้องและปรับปรุงทรัพยากรทางทะเลและน้ำกร่อย
ด้วยศูนย์วิจัยในบัลติมอร์ร็อควิลล์และคอลเลจพาร์คมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีชีวภาพแห่งแมรีแลนด์เป็นสถาบันใหม่ล่าสุดจาก 13 สถาบันที่จัดตั้งระบบมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ UMBI มีคณะที่ติดอันดับ 85 อันดับและงบประมาณปี 2549 จำนวน 60 ล้านดอลลาร์ เฉลิมฉลองการให้บริการปีที่ 20 ของสถาบันไปยังรัฐแมรี่แลนด์และทั่วโลก UMBI นำโดยนักจุลชีววิทยาและอดีตดร. Jennie C. Hunter-Cevera สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดเยี่ยมชม http://www.umbi.umd.edu
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจากฮับเบิล
