يمكن للبكتيريا أن تعيش لمدة 280 مليون سنة تحت سطح المريخ
كما غنى إلتون جون ذات مرة ، “المريخ ليس المكان المناسب لتربية أطفالك ؛ في الواقع ، الجو بارد مثل الجحيم.” لكن بحثًا جديدًا يشير إلى أن برد المريخ يمكن أن يسمح للبكتيريا بالبقاء على قيد الحياة لمدة تصل إلى 280 مليون سنة تحت سطح الكوكب.
يثير هذا الاكتشاف الآمال في إمكانية العثور على آثار الحياة القديمة – أو حتى الكائنات الحية في الرسوم المتحركة المعلقة – على الكوكب الأحمر يومًا ما.
في الدراسة ، وجد العلماء أن بكتيريا الأرض ، Deinococcus radiodurans ، مقاوم للإشعاع لدرجة أنه يمكنه التعامل مع ما يعادل 280 مليون سنة من الإشعاع الموجود على عمق 33 قدمًا (10 أمتار) تحت سطح المريخ. يمكن للكائن الدقيق الصغير الشجاع ، الذي وجد مزدهرًا في المفاعلات النووية على الأرض ، أن يدوم حتى 1.5 مليون سنة على سطح المريخ ، والذي يتعرض باستمرار للقصف بالإشعاع الكوني والشمسي.
متعلق ب: هل يمكن أن تكون الحياة على المريخ كامنة في أعماق الأرض؟
مفتاح البقاء على قيد الحياة هو بيئة المريخ الجافة والباردة. عندما يتم تجفيفها وتجميدها إلى 110.2 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 79 درجة مئوية) – درجة حرارة الجليد الجاف ومناطق خط العرض الأعلى في كوكب المريخ – D. radiodurans قال كبير مؤلفي الدراسة: “أصبحت مقاومة للإشعاع بشكل فلكي” مايكل دالي، خبير في علم الوراثة والبيولوجيا الإشعاعية في جامعة Uniformed Services في ماريلاند.
مقاومة الإشعاع
D. radiodurans معروف منذ فترة طويلة بكونه بطلًا في مقاومة الإشعاع. إنه موجود في أمعاء الإنسان وفي العديد من الأماكن الأخرى على الأرض ، بل إنه موجود أيضًا نجا لسنوات في فراغ الفضاء. ومع ذلك ، فإن البحث الجديد هو المحاولة الأولى لاختبار الحد الأعلى للبكتيريا لمقاومة الإشعاع عندما تكون في حالة جفاف. في السابق ، وجد العلماء أن البكتيريا يمكنها تحمل 25000 رمادي من الإشعاع عندما تكون في مزرعة سائلة ، كما قال دالي لـ Live Science. للمقارنة ، فإن جرعة 5 رمادية تقتل الإنسان.
جفف دالي وزملاؤه وتجمدوا D. radiodurans ثم قصفت البكتيريا بإشعاع غاما وإشعاع البروتون ، محاكية الإشعاع الكوني من الفضاء السحيق والإشعاع الشمسي من الشمس. وجدوا أن مجففة ومجمدة D. radiodurans يمكن أن ينجو من إشعاع مذهل يصل إلى 140000 رمادي. هذا يعادل جرعة 1.5 مليون سنة على سطح المريخ و 280 مليون سنة 33 قدمًا تحت السطح ، حيث الإشعاع الوحيد هو من التحلل الإشعاعي داخل الصخور والمعادن.
تنجو الكائنات الحية من الإشعاع بطريقتين ، كما يقول مؤلف مشارك في الدراسة بريان هوفمان، الكيميائي في جامعة نورث وسترن ، قال لـ Live Science. أولاً ، لديهم نسخ متعددة من الجينوم الخاص بهم ، مما يوفر نسخة احتياطية لأي أجزاء متضررة من الإشعاع. ثانيًا ، يقومون بتجميع كميات كبيرة من مضادات الأكسدة المنغنيز ، التي تلتقط الجزيئات الضارة الناتجة عن الإشعاع. يمنع التقاط هذه الجزيئات تلف البروتينات التي تقوم بإصلاح الحمض النووي للكائن الحي.
قال هوفمان: “الحمض النووي منظم ليتم إصلاحه ، ومضادات الأكسدة المنغنيز هذه تحمي البروتينات التي تقوم بالإصلاح”.
الحياة على المريخ
D. radiodurans تطورت على الأرض ، حيث يحمي الغلاف الجوي الكوكب وكائناته من أسوأ الإشعاعات. (ربما تطورت البكتيريا لتحمل الضرر خلال فترات الجفاف ، ومقاومة الإشعاع هي مجرد أثر جانبي لهذا التطور ، كما قال دالي). قال هوفمان مقاومة إشعاع مماثلة.
المريخ ليس لديه ماء سائل على نطاق واسع لـ 2 مليار سنةلذلك حتى لو تطورت الحياة القديمة هناك ، فإن 280 مليون سنة لا تزال أقصر من أن توحي بأن الكوكب يستضيف عددًا كبيرًا من البكتيريا في انتظار العودة إلى الحياة. قال دالي: ولكن لأن المريخ له غلاف جوي رقيق للغاية ، فإن النيازك تمطر على سطح الكوكب بانتظام. يمكن للحرارة والماء السائل المنبعث من هذه التأثيرات أن يوقظ بكتيريا كامنة في باطن الأرض ويسمح بازدهار مؤقت للحياة.
قال هوفمان إنه حتى لو كانت نظرية الواحة المؤقتة هذه غير صحيحة ، فإن الإمكانات طويلة الأمد للبكتيريا على المريخ تعني أن أجزاء وأجزاء من الحياة القديمة يمكن أن تظل موجودة كآثار في الصخور. يمكن أن توجد الدنا والتوقيعات الأخرى للحياة على شكل شظايا ، حتى لو كانت الكائنات الحية ميتة منذ زمن طويل.
وفقًا لمؤلفي الدراسة ، فإن النتائج لها أيضًا تداعيات على منع تلوث المريخ ببكتيريا الأرض. أي D. radiodurans من المحتمل أن ينجو من رحلة على متن مركبة فضائية على المريخ خلال الرحلة من الأرض إلى الكوكب الأحمر. (الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، مثل الإشريكية القولونية و البعض عصية الأنواع ، يمكن أن تستمر أيضًا لآلاف السنين على سطح المريخ إذا جفت وجفاف ، وجد الباحثون.)
نظرًا لأن المزيد من المهمات تهدف إلى إعادة عينات من المريخ إلى الأرض ، فسيكون من المهم ضمان عدم نقل الكائنات الحية الدقيقة على الأرض عن طريق الخطأ إلى المريخ ومن ثم الخلط بينها وبين الكائنات الفضائية. جون روميل، عالم كبير في معهد SETI ومسؤول سابق عن حماية الكواكب في وكالة ناسا. لم يشارك روميل في الدراسة الجديدة ، لكنه أشرف على تحريرها في المجلة علم الأحياء الفلكي.
قال روميل: “إن الكيان السياحي ذهابًا وإيابًا يمثل مشكلة هنا”. “وعلينا أن نكون حذرين بشأن كيفية تعاملنا مع ذلك.”
