15 augustus 2022

Extremofielen boven Poolcirkel vormen mogelijk blauwdruk voor levensvormen op Mars

Geulen op de Newton-krater van Mars Credits; NASA/Mars Exploration Program

Een team microbiologen van de Canadese McGill Universiteit heeft onbekende microben ontdekt in Nunavut, boven de Poolcirkel, die koolstofdioxide en stikstofgassen uit de atmosfeer kunnen omzetten in organische moleculen. Dit maakt dat deze micro-organismen zeer geschikt zijn om te overleven en te gedijen in extreme omgevingen op onze planeet maar mogelijk ook elders in het zonnestelsel. De taaie rakkers leven diep onder het permafrost bij een van de koudste en zoutste waterbronnen op Aarde, en mogelijk, zo stelt het team, kunnen deze microben meer inzicht geven in potentieel of voormalig leven op Mars. Het onderzoek is recent gepubliceerd in het International Society of Microbial Ecology. Bij het gebied Lost Hammer Spring, 900 km ten zuiden van de geografische Noordpool, dat in de regio Nunavut ligt, borrelen zilte waterbellen door een laag permafrost van zo’n 600 meter. Het water heeft een zoutgehalte van ongeveer 24% en het zout werkt als een antivriesmiddel, zodat het water zelfs bij temperaturen onder het vriespunt vloeibaar blijft. Maar het is het gebrek aan vrije zuurstof – minder dan 1 deeltje per miljoen – dat de omstandigheden daar echt ‘buitenaards’ maakt. De koude, zoute en zuurstofvrije omgeving maakt Lost Hammer Spring tot een van ’s werelds beste analoge Mars omgevingen, daar de Rode Planeet wijdverbreid zoutafzettingen bezit, afkomstig van water (mogelijk uit geulen van ravijnhellingen, of van ‘droge lawine’s‘), dat er voorheen was. Hoewel er eerder microben zijn ontdekt in soortgelijk onderzoek – d.w.z. in ‘op Mars gelijkende omstandigheden’- is dit een van de eerste onderzoeken die aantonen dat deze extremofielen actief waren in zo’n barre omgeving. “We hebben jaren aan dit sediment gewerkt, voordat we met succes actieve microbiële gemeenschappen konden detecteren”, aldus Elisse Magnuson, hoofdauteur van de studie

ExoMars/Rosalind Franklin-rover Credits; ESA

Het team heeft van 110 organismen van de microbiële gemeenschap van Lost Hammer Spring ruwweg gekarakteriseerd. Hiervoor heeft men de sequentie bepaald van stukjes genetisch materiaal die in hun monsters zijn gevonden, en sorteerde ze in tientallen microben die behoren tot verschillende bekende microbiële phyla. De meeste microben waren nog onbekend voor de wetenschap, en waren aangepast om ze niet alleen te laten leven, maar ook te laten gedijen in een plaats als Lost Hammer Spring. “De microben die we bij Lost Hammer Spring hebben gevonden en beschreven, zijn verrassend, omdat ze, i.t.t. andere micro-organismen, niet afhankelijk zijn van organisch materiaal of zuurstof [anaëroob]  om te leven”, aldus polair microbioloog Lyle Whyte. en ze vervolgt: “In plaats daarvan overleven ze door het eten en inademen van eenvoudige anorganische verbindingen zoals methaan, sulfiden, sulfaat, koolmonoxide en kooldioxide, die allemaal op Mars worden gevonden. Ze kunnen ook kooldioxide- en stikstofgassen uit de atmosfeer halen, waardoor ze zeer geschikt zijn om zowel te overleven als te gedijen in zeer extreme omgevingen op aarde en daarbuiten.” Dit soort metabolisme staat bekend als chemolithotroof en is alleen gevonden in microbiële organismen, in extreme omgevingen op Aarde. Het artikel, geplaatst in ISME 2022,  sluit af met te stellen; Over het algemeen levert onze studie robuust bewijs van chemolithoautotrofe metabolismes die actief zijn in een hypersaline, anoxische, subzero-omgevingen, vergelijkbaar met die op Mars.” De monsters van de microben van Lost Hammer Spring zijn gebruikt om de wetenschappelijk apparatuur m.b.t. de detectie van leven, van ESA’s Rosalind Franklin-rover, te testen.  Deze missie naar Mars is vooralsnog voor onbepaalde tijd uitgesteld. De afkomst van methaan op Mars is vooralsnog een mysterie; wetenschappers zijn er nog niet uit of de oorsprong geologisch of biologisch is. Het sediment in het permafrost bij Lost Hammer Spring stoot voortdurend gassen uit die methaan bevatten en zou mogelijk een verdere aanwijzing kunnen geven over de oorsprong van de gedetecteerde methaanpluimen op Mars. Bronnen; McGill, NASA, Space.com, ScienceAlert, ESA

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: