Vědci našli bakterie v horninách – tohle by mohlo znamenat život na Marsu

Objev bakterií v horninách pod povrchem oceánu naznačuje, že život na Marsu je pravděpodobnější, než se dosud předpokládalo. Pokud se těmto mikroskopickým bytostem mohlo dařit v těchto podmínkách na Zemi, vědci předpokládají, že formy života mohly vzniknout i v podobných strukturách na Rudé planetě.

Bakterie byly nalezeny uvnitř tenkých prasklin v horninách získaných z podmořského dna pod Tichým oceánem. Tým, který nález učinil, se domnívá, že trhliny by mohly hostit sbírky bakterií tak bohaté a rozmanité jako lidské střevo – zhruba 10 miliard buněk na centimetr krychlový (0,06 cm3). To je 100 milionkrát hustší než průměrné rozložení bakterií na dně oceánu v oblasti, kde byly vzorky odebrány.

„Nyní téměř přehnaně očekávám, že se podaří najít život na Marsu. Pokud ne, musí být život závislý na nějakém jiném procesu, který na Marsu není, například na deskové tektonice,“ prohlásil Yohey Suzuki, docent Tokijské univerzity.

Chci kámen!“

Láva vyvěrá z podmořských sopek při teplotách dosahujících 1 200 stupňů Celsia (2 200 Fahrenheita). Tento materiál se v chladné vodě ochlazuje a vytváří skály plné drobných puklin. V průběhu milionů let se tyto pukliny (o průměru až 1 mm nebo 1/25 palce) zaplní hlínou, podobnou té, která se používá k výrobě keramiky. Bakterie si brzy najdou cestu do jílu, kde se mohou množit a rozkvétat do velkých kolonií.

Vzorky byly odebrány z vod jižního Pacifiku koncem roku 2010 během Integrovaného oceánského vrtného programu (IODP). Tým expedice odebral vzorky jader ze tří lokalit mezi Tahiti a Novým Zélandem.

„Předkové mikrobů se do nich pravděpodobně dostali s mořskou vodou proudící trhlinami v čediči. Jíl se vytvořil na místě, z alterace čediče. Typický oceánský čedič má v mládí asi 15 % zlomů. Těmito puklinami neustále proudí mořská voda. Jak v puklinách narůstají sekundární minerály (například jíl), objem puklin se zmenšuje. Navzdory tomuto růstu minerálů zůstávají některé zlomy dostatečně otevřené, aby proudění mořské vody čedičem mohlo pokračovat po mnoho desítek milionů let (po celou dobu více než 100 milionů let života čediče v naší studii),“ vysvětlil Dr. Steven D’Hondt z University of Rhode Island, který vedl tichomořskou expedici, časopisu The Cosmic Companion.

Mise byla vybavena vrtákem připojeným ke kovové trubici dlouhé 5,7 km. Vrták prořízl až 125 metrů (410 stop) materiálu pod dnem oceánu. Jádra vzorků o průměru 6,2 cm odhalila zhruba 75 metrů sedimentů nad 44 metry pevné horniny.

„Svrchní oceánská kůra je tvořena převážně čedičovou lávou. Na Zemi se nepřetržitě vytváří již ~3,8 miliardy let. Čedičová láva vyvěrá a tuhne na středooceánských hřbetech, kde vysokoteplotní reakce čediče a vody poskytují značnou energii pro udržení chemosyntetického života,“ popisují vědci v časopise Communications Biology.

Analýza odhalila široké rozpětí stáří trojice vzorků. U jednoho jádra bylo zjištěno stáří 13,5 milionu let, zatímco druhé bylo o 20 milionů let starší. U nejstaršího ze vzorků se ukázalo, že vznikl 104 miliony let před naším letopočtem.

Každé jádro bylo odebráno v oblastech dobře vzdálených od hydrotermálních vývěrů nebo vodních kanálů pod mořským dnem. Toto umístění by pomohlo zajistit, že bakterie nalezené v jílech ve vzorcích vznikly přirozeně v puklinách.

„Tyto pukliny jsou velmi přátelským místem pro život. Jílové minerály jsou na Zemi jako kouzelný materiál; pokud najdete jílové minerály, téměř vždy v nich najdete žijící mikroby,“ vysvětlil Suzuki.

Před zpracováním pro studium byla vnější strana každého vzorku jádra sterilizována pomocí omytí umělou mořskou vodou a rychlého spálení, podobně jako by kuchař mohl jídlo plamenem ožehnout.

Zelený stroj

Před deseti lety by vědci zkoumající vzorky jádra odštípli vnější vrstvu sloupce vzorků a rozdrtili materiál nalezený ve vnitřních oblastech jádra. Poté by se spočítaly buňky uvnitř rozdrcené horniny.

Počáteční analýza vzorků neodhalila přítomnost bakterií hluboko pod oceánským dnem.

„Počty mikrobiálních buněk jsou nižší než na všech dosud navrtaných místech. Počitatelné buňky mizí s rostoucí hloubkou v sedimentu na všech místech jihopacifického gyru,“ popsali vědci v roce 2011.

Geologové, chemici a biologové strávili více než deset let vývojem a zdokonalováním nových metod testování.

Při hledání inspirace ve způsobu, jakým se připravují tenké plátky tělesné tkáně pro výzkum, připravili Suzuki tenké plátky vzorků jádra a použili speciální epoxid, který držel kousky pohromadě. Vzorky byly následně ošetřeny barvivem barvícím DNA a vzorky byly zkoumány s využitím různých mikroskopů.

Tým zjistil, že aerobní bakterie září jako zelené kuličky, zabalené do svítivě oranžových trubiček, což je poznávací struktura jílu. Vyšetřovatelé se domnívají, že tyto tunely by mohly koncentrovat živiny, které bakterie využívají jako palivo, což z nich činí atraktivní domov pro mikroorganismy.

Detailně byla zkoumána také DNA bakterií uvnitř hliněných struktur. Výzkumníci zjistili celou řadu bakteriálních druhů, jedinečných pro každou ze tří lokalit, z nichž byly vzorky získány. Vědci se domnívají, že stáří vzorků hornin mohlo hrát roli při usměrňování šíření různých druhů v každé lokalitě.

Tato studie naznačuje, že mikroskopické formy života na Marsu by se také mohly soustřeďovat v podobných strukturách a poskytovat bakteriím vítaný domov v drsném marťanském prostředí. Níže uvedené video NASA ukazuje, že ve starých horninových útvarech na Marsu byly roverem Curiosity objeveny organické materiály.

„Minerály jsou jako otisk prstu pro to, jaké podmínky byly přítomny v době, kdy se hlína tvořila. Neutrální až mírně zásaditý obsah, nízká teplota, mírná slanost, prostředí bohaté na železo, čedičová hornina – všechny tyto podmínky jsou společné pro hluboký oceán a povrch Marsu,“ řekl Suzuki.

Studie z roku 2017 naznačuje, že metanogenům – jedné z nejstarších forem života na Zemi, která ke svému přežití využívá oxid uhličitý a vodík – by se mohlo dařit v nízkotlaké atmosféře Marsu.

„Ve všech prostředích, která nacházíme zde na Zemi, se téměř ve všech vyskytuje nějaký druh mikroorganismu. Je těžké uvěřit, že na jiných planetách nebo měsících nejsou také jiné organismy,“ prohlásila Rebecca Mickol, astrobioložka z Arkansaské univerzity a vedoucí výzkumná pracovnice studie metanogenů.

Přestože má Mars drsné prostředí, stále zůstává jedním z nejpravděpodobnějších míst ve Sluneční soustavě pro nalezení mimozemského života. Nyní víme, že se máme podívat do malých hliněných tunelů, abychom zjistili, kde by se mimozemské organismy mohly ještě skrývat.

Tento článek původně publikoval na webu The Cosmic Companion James Maynard, astronomický novinář, fanoušek kávy, sci-fi, filmů a kreativity. Maynard píše o vesmíru od svých deseti let, ale „stále není Carl Sagan.“ Tento původní článek si můžete přečíst zde.

.