De uitersten van de aarde kunnen aanwijzingen bevatten voor het leven op Mars

Resultaten van een recente studie van de microben in de verre woestijn van China kunnen astrobiologen helpen hun kaarten te verfijnen om het leven van Mars bloot te leggen.

Lopende studies van Mars-analogen op aarde hebben de ijzigste gebieden en de droogste gebieden gekamd. Maar de nieuwe studie, gepubliceerd in de 15 februari kwestie van de Journal of Geophysical Research-Biogeosciences, is de eerste uitgebreide blik op het microbiële leven in de extreme woestijnen van China.

"Als je naar de droge valleien op Antarctica gaat, is dit misschien wel de koudste plek op aarde, en bepaalde gebieden in de Atacama-woestijn zijn enkele van de droogste ter wereld", zegt hoofdauteur Kimberley Warren-Rhodes van NASA Ames Research Center.

"Wat we niet hadden en wat meer op Mars lijkt, is een combinatie van die omstandigheden," voegde ze er tot nu toe aan toe.

Hard leven

Warren-Rhodes en haar collega's, waaronder haar adviseur Chris McKay van NASA Ames, onderzochten de overvloed en diversiteit van blauwgroene algen die cyanobacteriën worden genoemd op verschillende plaatsen in de extreme woestijnen van China.

Ze kozen drie locaties op basis van temperatuur en hoeveelheid neerslag. Eén locatie, Tokesun genaamd, was warm en droog en lag ongeveer 152 meter onder zeeniveau, waardoor het het laagste punt in China is. Een andere site, genaamd Ruoqiang, loopt parallel aan de zuidelijke rand van de Taklimakan-woestijn en is heet en nat.

De laatste site, Sorkuli, ligt langs het Qinghai-Tibetaanse plateau en ligt tussen 8.200 meter en 9.840 voet (2.500 meter tot 3.000 meter) boven zeeniveau. Deze woestijn op grote hoogte omvatte twee klimaten: koud en droog, en koud en nat.

Net als groene planten vangen cyanobacteriën de energie van de zon om fotosynthese uit te voeren en anorganische ingrediënten om te zetten in organisch materiaal dat nodig is voor groei. Op aarde is water de beperkende factor voor het uitvoeren van fotosynthese, en dit zou vooral het geval zijn op de uitgedroogde planeet Mars. Maar ecologen vermoeden dat microben kunnen leven in de poriën van de rotsen of onder doorschijnende rotsen waar waarschijnlijk vocht zal blijven, mogelijk op beide planeten

Daarom gebruikte het team ook datarecorders op de Chinese locaties om "microklimaat" -omstandigheden te meten, waaronder de relatieve vochtigheid, vocht, temperatuur en lichtniveaus in de bodem, onder rotsen en in poriënruimten van rotsen.

Een toename in regenval ging meestal gepaard met een piek in microbiële dichtheid, maar er waren ook andere factoren. "Neerslaghoeveelheden dicteerden voornamelijk het type microbiële ecosystemen dat we op verschillende locaties aantroffen, maar de effecten van temperatuur, vochtigheid en licht creëerden een gradiënt van bodemwatercondities die ook geschikt zijn voor het leven", aldus McKay.

Microbiële schuilplaatsen

De microben gaven de voorkeur aan sommige kleine huizen meer dan anderen, vonden de wetenschappers. "Wanneer je op planetaire wijze over microbiologie begint te praten, werken we op deze grotere schaal, maar het is deze microklimaatschaal die heel belangrijk is voor deze organismen," zei Warren-Rhodes.

"We merken dat er bepaalde kenmerken zijn die het waarschijnlijker maken om [het microbiële leven] te vinden dan niet in deze echt harde woestijnen," zei Warren-Rhodes. Een kenmerk is de grootte van de rotsen, waarbij de grotere rotsen hogere dichtheden van cyanobacteriën ondersteunen, vermoedelijk omdat ze meer water kunnen opslaan.

"We kijken naar deze rotsen, en deze zijn klein, slechts tientallen centimeters, maar voor [microben], dat is als leven op een enorme bergketen," vertelde Warren-Rhodes. "Denk aan de variaties van de top tot de bodem van een bergketen en dat is wat belangrijk is voor deze microben."

Ze voegde eraan toe: "Dus we moeten in dat perspectief komen om de omstandigheden te begrijpen die een habitat superontwikkelend maken en een centimeter ernaast niet zo veel."

Als het leven eenmaal gegrepen is in een vijandige omgeving, kan het zijn thuisbasis veranderen om het meer bevorderlijk te maken voor overleving. "Veel van deze organismen ademen bepaalde soorten materiaal uit die als sponzen in hun omgeving kunnen fungeren," zei Warren-Rhodes. De kleverige stoffen staan ā€‹ā€‹bekend als extracellulair slijm. "Wanneer [de stoffen] nat worden, zwellen ze op tot meerdere keren hun oorspronkelijke volume en kunnen ze dienen als een reservoir voor water in extreem droge woestijnen," legde Warren-Rhodes uit.

De wetenschappers plannen naast de studie van de ruimtelijke verspreiding van microben, samen met de bijbehorende klimaatkenmerken, in de Atacama-woestijn en op Antarctica.

  • Afbeeldingen: Red Planet Revealed
  • Antarctische microben hanteren Mars-achtige omstandigheden
  • Video: Een natte moderne Mars?