9 februari 2023

Extremofiele organismen kunnen honderden miljoenen jaren in de Marsbodem overleven

Deinococcus radiodurans (a.k.a. “Conan de Bacterie”). Credit: Michael J. Daly/USU

Onderzoek door een team wetenschappers onder leiding van Michael Daly (patholoog bij de Uniformed Services University in Maryland, VS) heeft laten zien dat de zogeheten extremofiele organismen (kortweg extremofielen) in staat zijn om honderden miljoenen jaren lang in een soort van slapende toestand te leven in de Marsbodem, waar ze beschermd zijn tegen schadelijke straling uit de ruimte. Extremofielen zijn organismen die in extreme omstandigheden kunnen leven. Eén voorbeeld daarvan is de Deinococcus radiodurans, bijgenaamd ‘Conan de bacterie’, een polyextremofiel, die verschillende extreme omgevingen kan overleven en die 1 á 2 μm groot is. Laboratoriumproeven laten zien dat als zo’n bacterie in gedroogde, bevroren en slapende toestand tien meter onder de grond in de Marsbodem zou zitten het wel 280 miljoen jaar (!) kan uithouden. Bij de proeven door Daly’s team werden verschillende soorten extremofielen blootgesteld aan extreme omstandigheden, zoals bestraling door UV-, röntgen- en gammastraling en temperaturen tot -63°C. Door vervolgens de hoeveelheid manganese antioxidanten in de cellen van de bacterieën te meten kon men te weten komen hoe bestand ze waren tegen de straling en kou. Conan de bacterie kwam als sterkste uit de bus, deze bacterie kan 28.000 keer de hoeveelheid straling aan die een mens nog net kan overleven. Zou deze bacterie niet tien meter onder de grond zitten, maar 10 cm, dan zou z’n verwachte overlevingsduur op Mars verkort worden tot 1,5 miljoen jaar. Op het oppervlak zelf zou Conan het maar enkele uren volhouden, met name door de hoeveelheid UV-straling van de zon.

Petrischaaltje vol met ‘Conans’. Credit: Michael J. Daly/USU

De tijd dat er water op het oppervlak van Mars stroomde en er in dat water mogelijk bacterieel leven voorkwam was veel langer dan 280 miljoen jaar geleden, dus uit die periode (2 á 2,5 miljard jaar terug) kunnen extremofielen niet hebben overleefd. Maar Daly en z’n team denken dat er tijdelijk en plaatselijk natte omstandigheden kunnen zijn geweest op Mars, bijvoorbeeld als na inslagen van meteorieten ijs in de bodem ontdooide en de omstandigheden voor bacterieel leven een tijd gunstig waren. Bacterieën uit de natte oerperiode van Mars zouden dan weer geactiveerd kunnen worden. Toekomstige Marsmissies zoals met de Europese Rosalind Franklin rover, die diep in de bodem wil gaan graven, moeten dan ook rekening houden met de mogelijkheid om slapende oeroude bacterieën tegen te komen.

De onderzoekers komen ook met een waarschuwing: eventueel leven op Mars moet niet verontreinigd worden met aardse bacterieën, meegenomen door onbemande en bemande Marsmissies, zoals ook volgt uit het Ruimteverdrag van 1967. Ruimtevaartuigen die naar Mars gaan worden weliswaar gesteriliseerd, maar dat blijkt nog onvoldoende te zijn om ze volledig te ‘ontdoen van aardse verontreinigingen’. Meer informatie is te vinden in Effects of desiccation and freezing on microbial ionizing radiation survivability: Considerations for Mars sample-returnAstrobiology (2022). Bron: Phys.org.

Share

Comments

  1. De spontane ontwikkeling van bacteriën of virussen vereist dus (buiten de DNA/RNA aminozuren) een dampkring die UV straling van de zon effectief tegenhoudt. In dat geval moeten we wellicht nog verder dan die 2,5 miljard jaar terug in de mars tijd. https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

    • Nico, ik meen dat Europa(maan van Jupiter) geen atmosfeer heeft, maar toch is het een van de (3?) kandidaten is waar zich leven zou kunnen hebben ontwikkeld (naast Aarde).
      Kennelijk is een dampkring toch niet zo’n fundamentele ‘bouwsteen’ voor leven als jij denkt. 😉

      Overigens meen ik dat volgens de laatste inzichten het leven op Aarde ontstaan is in de diepzee, dus verweg van de atmosfeer. Of zeewater UV-straling tegenhoudt? Op die diepte is er in elk geval geen daglicht meer, dus wellicht dat andere delen van het elektromagnetisch spectrum ook worden ‘weggefilterd’.

      Groet, Paul

      • Paul, je maakt hier conclusies op basis van een veronderstelling. Vooralsnog is er geen bewijs dat er op 1 van de 3? kandidaten leven is ontstaan, dat is dus geen valide argument. En leven ontstaan in de diepzee is ook maar een van de vele hypothesen van m.n. SETI aanhangers. Dat iets kan betekend nog niet dat het ook zo is gegaan. Ik ga er vanuit dat een beschermende (niet giftige) atmosfeer noodzakelijk is voor het (spontaan) ontstaan en evolutie van biologisch leven, al dan niet van elders aangevoerd. Dat is m.i. de voornaamste reden waarom men dan ook voornamelijk naar dit soort exoplaneten zoekt.

  2. Ach Nico toch…, ik schijn geen conclusies te mogen trekken. Maar jouw beide reacties bij deze blog staan vol van van een veronderstelling nl. dat een atmosfeer noodzakelijk is.

    Ik vind het prima als mij de maat wordt gemeten, maar wees dan minimaal zo sportief om je eigen reactie langs dezelfde meetlat te leggen. 😉
    Overigens maak ik geen veronderstellingen: ik lees gewoon waarnaar men onderzoek doet. Wetenschappers veronderstellen en onderzoeken (wat hun werk is) waar het leven vandaan komt, hoe Het-Al werkt. Ik heb daar zelf te weinig verstand van/voor. 😀 😀

    Groet, Paul

    • Paul, ook in dit wetenschappelijk artikel in JAMA vindt men een atmosfeer van minstens 10 mbar noodzakelijk voor leven (en ja, morgen is alles weer anders). De dodelijke UV straling is een functie van de afstand tot een zon en kent uiteraard een limiet evenals de kosmische straling. Zoals in bovenstaand artikel gaat die Conan bacterie binnen enkele uren dood op het mars oppervlak door straling (dat je gewoon in een lab op aarde kunt testen). Zie https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1304212111 voor “Requirements and limits for life in the context of exoplanets”. Mag ik je op wijzen dat mijn “kennis” via google uit betrouwbare literatuur komt en ik het niet zelf verzin?

  3. Paul, ook in dit wetenschappelijk artikel in JAMA vindt men een atmosfeer van minstens 10 mbar noodzakelijk voor leven (en ja, morgen is alles weer anders). De dodelijke UV straling is een functie van de afstand tot een zon en kent uiteraard een limiet evenals de kosmische straling. Zoals in bovenstaand artikel gaat die Conan bacterie binnen enkele uren dood op het mars oppervlak door straling (dat je gewoon in een lab op aarde kunt testen). Zie https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1304212111 voor “Requirements and limits for life in the context of exoplanets”. Mag ik je op wijzen dat mijn “kennis” via google uit betrouwbare literatuur komt en ik het niet zelf verzin?

  4. Er ging ff iets mis met een error message op de AB site vandaar deze dubbeling. Even een test.

  5. Er ging ff iets mis met een error message op de AB site vandaar deze dubbeling. Even een test.
    error boodschap in kadertje in blanco page:
    Er heeft zich een kritieke fout voorgedaan op deze site.
    Meer informatie over probleemoplossing in WordPress.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: