دراسة تكشف نوع الحياة المحتمل وجوده على سطح المريخ

يمكن أن توفر الميكروبات من الرواسب السطحية بالقرب من Lost Hammer في كندا ، على بعد حوالي 900 كيلومتر جنوب القطب الشمالي ، نموذجًا لأنواع الحياة التي كانت موجودة أو لا تزال موجودة على المريخ.

البيئة ، التي تقع تحت الجليد الدائم لنبع المطرقة المفقود في المرتفعات القطبية الشمالية بكندا ، مع ملوحة عالية وبرودة شديدة وانخفاض الأكسجين ، هي الأقرب إلى بعض المناطق على سطح المريخ ، مما يجعلها المكان الأكثر ملاءمة للبحث فيه للتعلم. المزيد عن أشكال الحياة التي كانت موجودة أو لا تزال موجودة على سطح المريخ.

اكتشف الباحثون في جامعة ماكجيل ، بعد إجراء الكثير من الأبحاث في ظل ظروف صعبة للغاية ، ميكروبات غير معروفة سابقًا. وقد مكنهم استخدام أحدث التقنيات الجينومية من الحصول على معلومات مفصلة حول عملية التمثيل الغذائي الخاصة بهم ، كما أوضح العلماء لأول مرة في دراسة حديثة. ورقة بحثية نُشرت في المجلة ISME. يمكن للمستعمرات الميكروبية التي وجدت حية ونشطة في مرتفعات القطب الشمالي في كندا ، وفي ظروف مماثلة لتلك الموجودة في المريخ ، البقاء على قيد الحياة عن طريق تناول واستنشاق مركبات غير عضوية بسيطة من النوع المكتشف على المريخ ، مثل الميثان والكبريتيدات والكبريتات ، أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

هذا الاكتشاف مقنع للغاية لدرجة أن وكالة الفضاء الأوروبية اختارت عينات من رواسب ويست هامر السطحية لاختبار قدرات الأدوات التي يخططون لاستخدامها في مهمة ExoMars التالية للعثور على الحياة على المريخ.

تطوير نموذج للحياة على المريخ

يعتبر بئر المطرقة المفقودة في نونافوت في القطب الشمالي الكندي أحد أبرد وأملح الآبار الأرضية المكتشفة حتى الآن ولا يحتوي على أكسجين تقريبًا لأنه يحتوي على جزء واحد لكل مليون أكسجين مذاب.

يمنع تركيز الملح العالي بئر المطرقة المفقودة من التجمد لأنه يوفر بيئة مائية سائلة على الرغم من درجات الحرارة المنخفضة التي تصل إلى الصفر. تشبه هذه الظروف بعض المناطق على سطح المريخ ، حيث لوحظت رواسب الملح والأنهار الباردة.

في حين أن الدراسات السابقة قد وجدت دليلًا على وجود ميكروبات في هذا النوع من بيئة المريخ ، فإن هذه واحدة من أولى الدراسات للعثور على الميكروبات الحية والنشطة.

لتعميق فهمنا لأنواع الحياة التي يحتمل وجودها على المريخ ، استخدم فريق من الباحثين من جامعة ماكجيل بقيادة لايل وايت من قسم علوم الموارد الطبيعية علم الجينوم المتقدم ومنهجيات الميكروبات أحادية الخلية لتحديد وتوصيف جديد ، و قبل كل شيء مستعمرة ميكروبية نشطة في هذا الربيع الاستثنائي. على وجه الخصوص ، فإن العثور على الميكروبات ثم ترتيب تسلسل الحمض النووي و الرنا المرسال ليس بالمهمة السهلة.

يتطلب البقاء على قيد الحياة في ظروف صعبة طريقة غير عادية للعيش

تشرح إليز ماجنوسون ، طالبة الدكتوراه في مختبر وايت والمؤلفة الرئيسية للورقة: “استغرق الأمر عامين من العمل على الرواسب قبل أن نتمكن من اكتشاف المستعمرات البكتيرية النشطة”. إن وجود مستعمرات ميكروبية نشطة هو تجربة ممتعة. “

عزل الفريق وحدد تسلسل الحمض النووي من مستعمرات الربيع ، مما أتاح إعادة بناء الجينوم من حوالي 110 كائنات دقيقة ، معظمها لم يتم اكتشافه من قبل.

سمحت هذه الجينومات للفريق بتحديد كيفية بقاء مثل هذه الكائنات على قيد الحياة وتزدهر في هذه البيئة غير العادية والمتطرفة التي يمكن اعتبارها نموذجًا لأشكال الحياة التي يحتمل وجودها في بيئات مماثلة.

من خلال تسلسل الحمض النووي الريبي المرسال ، تمكن الفريق من تحديد الجينات النشطة في الجينومات وتحديد بعض الميكروبات النادرة التي تنشط في التمثيل الغذائي في بيئة الربيع القاسية.

المادة العضوية ليست ضرورية لتواجد الحياة ولازدهار الحياة

وأضاف وايت: “إن الميكروبات التي وجدناها ووصفناها في Lost Hammer مدهشة لأنها ، على عكس الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، لا تحتاج إلى مواد عضوية أو أكسجين لتعيش ، ولكن بدلاً من ذلك ، تبقى على قيد الحياة عن طريق تناول واستنشاق مركبات غير عضوية بسيطة مثل الميثان. والكبريتيدات والكبريتات وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وكل هذه العناصر موجودة في كوكب المريخ ، ويمكنها أيضًا إزالة ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين من الغلاف الجوي ، مما يجعلها مناسبة جدًا للبقاء والازدهار في البيئات القاسية على الأرض وفي أي مكان آخر. “

تتمثل الخطوة التالية في فحص الثقافات البكتيرية وتحديد الأعضاء الأكثر وفرة ونشاطًا في هذا النظام البيئي الغريب من أجل فهم أفضل لسبب ازدهارهم في الوحل المتجمد والمالح لنبع المطرقة المفقودة. وكيف؟

يأمل الباحثون أن يساعد هذا ، بدوره ، في تفسير النظائر المثيرة والمحيرة للكبريت والكربون التي التقطتها مؤخرًا مركبة Curiosity التابعة لناسا في Gale Crater على المريخ.

اقرأ أيضًا:

يمكن أن تؤدي إضافة الحمض النووي لدب الماء إلى خلايانا إلى تمكين الحياة على المريخ

البحث عن الحياة على المريخ في الوحوش من المركبة الجوالة المثابرة

ترجمة: سارة أحيدوش

تحرير: سمية بن لكحل