کشف یک باکتری ناشناخته در شبیه‌ترین نقطه‌ زمین به مریخ

قمرهای تاریک و یخی اروپا و انسلادوس می‌توانند سکونت‌گاه‌های احتمالی ما در آینده باشند. در این حین، چشم‌انداز بی‌آب و پر از گردوغبار سیاره‌ی مریخ درست در نقطه‌ی مقابل قرار دارد. اما دانشمندان در روی زمین به شواهدی دست یافته‌اند که می‌تواند کورسوی امیدی در مورد وجود حیات در یک صحرای خشک به دست دهد.

بیابان آتاکاما در شیلی، خشک‌ترین بیابان و شبیه‌ترین نقطه‌ی زمین به مریخ است که میزان بارش باران در آنجا در یک دوره‌ی پنجاه‌ساله به پنج میلی‌متر هم نمی‌رسد. اکنون یک سطح‌نورد آزمایشی به نام زوئی توانسته است انواع عجیبی از باکتری‌ها را از خاک این بیابان استخراج کند، باکتری‌هایی که بعضی از آن‌ها تاکنون ناشناخته بودند و مشخصه‌های تطبیقی بیابانی برای شرایطی شبیه شرایط مریخ را دارند.

استفان پوینتینگ، زیست‌شناس دانشگاه Yale-NUS در سنگاپور در بیانیه‌ی این تحقیق گفته است:

ما نشان داده‌ایم که یک سطح‌نورد روباتیک می‌تواند خاک زیرسطحی موجود در شبیه‌ترین بیابان زمین به مریخ را استخراج کند. این موضوع واجد اهمیت است چرا که بیشتر دانشمندان معتقدند در صورت وجود حیات در مریخ، این حیات باید در زیرسطح مریخ وجود داشته باشد تا از شرایط دشوار سطح سیاره مانند وجود تشعشعات زیاد، دماهای پایین و کمبود آب که وجود حیات را با دشواری رو‌به‌رو می‌کنند، در امان باشد.

ما می‌دانیم که زمانی در گذشته در سطح مریخ آب جاری وجود داشته است. اما این سیاره امروزه بسیار خشک است و تنها آب به‌صورت یخ‌زده در برخی مناطق آن مشاهده شده، بااین‌حال ممکن است در زیر این سطح یخ‌زده آب مایع وجود داشته باشد. اگر این‌چنین باشد، احتمال وجود حیات در سیاره‌ی سرخ بیشتر خواهد بود. اما تحقیقات انجام‌شده در بیابان آتاکاما به وجود احتمالات دیگری نیز اشاره می‌کنند.

بیابان آتاکاما به‌حدی خشک است که ممکن است برای ده‌ها سال یا حتی یک قرن در آنجا باران نبارد و از این جهت شرایط برای وجود حیات در این بیابان بسیار دشوار است. اما سطح‌نورد زوئی پس از استخراج نمونه‌ای از عمق ۸۰ سانتی‌متری این منطقه موفق شد نوعی از میکروب‌های زیرسطحی را پیدا کند. هرچه که باشد، زندگی همیشه راهی پیدا می‌کند.

پوینتینگ در این مورد می‌گوید: «ما دریافتیم که با افزایش عمق، جامعه‌ی باکتریایی موجود در خاک بیشتر و بیشتر تحت تسلط باکتریایی‌هایی که مناسب رشد در خاک‌های به‌شدت نمکی و قلیایی هستند قرار می‌گیرند. اما در عمق‌ ۸۰ سانتی‌متری این باکتری‌ها جای خود را به گروه خاصی از باکتری دادند، باکتری‌هایی که با متابولیزه کردن متان به حیات خود ادامه می‌دهند».

این موضوع بسیار هیجان‌انگیز است چرا که به ما نشان می‌دهد در زیر سطح بیابان آتاکاما میکروب‌های مخصوصی وجود دارند که می‌توانند در خاک‌های نمک‌دار و قلیایی، شبیه خاک مریخ دوام بیاورند. همچنین اندازه‌گیری‌هایی که اخیرا در مورد انتشار گاز متان از سطح مریخ انجام گرفته است پیشنهاد می‌کند باکتری‌هایی که متان را متابولیزه می‌کنند، می‌توانند در آنجا وجود داشته باشند.

اما مشکلی وجود دارد. تیم تحقیقاتی بیش از ۹۰ نمونه‌ی رسوب توسط ربات و همچنین به‌صورت دستی از بیابان آتاکاما استخراج کردند. آن‌ها دریافتند که وجود این باکتری‌ها در خاک زیرسطحی بیابان کاملا گسسته است به این معنی که نواحی دارای میکروب‌ها از هم جدا و در فاصله‌ی نسبتا دور قرار داشتند. همچنین شرایط آن نواحی از خاک که دارای باکتری نبودند، از لحاظ پشتیبانی از حیات باکتریایی بیش از سایر مناطق نامناسب‌تر بوده است.

تحلیل نمونه‌ رسوب‌های به‌دست‌آمده از آتاکاما نشان داده است که این نوع حیات در آنجا از زمان‌های دور، زمانی‌که آب فراوان بود، وجود داشته است اما بااین‌حال بعد از تغییر شرایط آب‌و‌هوایی و عدم دریافت منابع آبی، حیات در این بیابان به راه خود ادامه داده است.

خاک مریخ در بسیاری از مناطق شبیه خاک بیابان آتاکاما است، ازاین‌رو تیم تحقیقاتی امیدوار است در برخی از مناطق مریخ، جایی در دل خاک آن حیات باکتریایی وجود داشته باشد، هر چند کم و به دور از هم.

پوینتینگ می‌گوید:

حیات باکتریایی گسسته نشانگر محیط‌زیست بسیار پرتنش است و در مورد خاک بیابان آتاکاما می‌تواند گفت که حیات واقعا در لبه‌ی مرز نابودی قرار گرفته است. از آنجایی که شرایط در سطح مریخ حتی شدید‌تر از آتاکاما است، ما تصور می‌کنیم که این ماهیت گسستگی یکی از ویژگی‌های بارز حیات باکتریایی احتمالی در مریخ باشد.

اما نکته‌ی جالب‌تر، وجود باکتری‌هایی است که متابولیسم آن‌ها بر پایه‌ی متان است. این گروه از باکتری‌ها در عمق قابل‌توجی از خاک توانایی استفاده از ماده‌ای که در مریخ به وفور یافت می‌شود را در خود توسعه داده‌اند.

البته ناگفته پیداست که پیدا کردن زندگی باکتریایی در مریخ، در صورتی که واقعا وجود داشته باشد، یک چالش دشوار است اما این تحقیق نشان می‌دهد که وجود این نوع از حیات در مریخ اصلا غیرممکن نیست.

 گام بعدی محققان این است که با سطح‌نورد زوئی حفاری‌های عمیق‌تری انجام دهند. مریخ‌نوردهایی که هم‌اکنون مشغول مأموریت هستند توانایی استخراح نمونه‌ها از عمق ۲ متری را دارند. ازاین‌رو محققان امیدوارند با سطح‌نورد آزمایشی خود به همین عمق دست یابند. آن‌ها همچنین در حال توسعه‌ی ایده‌هایی در مورد محل انجام مأموریت واقعی زوئی در مریخ هستند.

پوینتینگ در این مورد می‌گوید:

ترجیح شخصی من، رسوبات رودخانه‌ای به‌جامانده از رودهای باستانی مریخ یا ماسه‌سنگ‌ها است. پیش از این نشان‌ داده شده است که هر کدام از این دو سطح‌ها می‌توانند از حیات پشتیبانی کنند و مهم‌تر از آن از ردپاهای زیستی به‌جامانده از حیات میکروارگانیسم‌ها تا مدت‌ها بعد از انقراض محافظت کنند.