Oamenii de știință au găsit bacterii în interiorul rocilor – iată ce ar putea însemna asta pentru viața pe Marte

Descoperirea de bacterii în interiorul rocilor de sub suprafața oceanului sugerează că viața pe Marte ar putea fi mai probabilă decât se credea până acum. Dacă aceste ființe microscopice au putut prospera în aceste condiții pe Pământ, teoretizează cercetătorii, este posibil ca forme de viață să se fi format, de asemenea, în cadrul unor structuri similare pe Planeta Roșie.

Bacteriile au fost găsite în interiorul unor fisuri subțiri din rocile recuperate de sub fundul oceanic de sub Oceanul Pacific. Echipa care a făcut această descoperire consideră că fisurile ar putea găzdui colecții de bacterii la fel de bogate și diverse ca și intestinul uman – aproximativ 10 miliarde de celule pe centimetru cub (0,06 inci cubice). Aceasta este de 100 de milioane de ori mai densă decât distribuția medie a bacteriilor de pe fundul oceanului în regiunea în care au fost colectate probele.

„Acum aproape că mă aștept prea mult să pot găsi viață pe Marte. Dacă nu, înseamnă că viața se bazează pe un alt proces pe care Marte nu îl are, cum ar fi tectonica plăcilor”, a declarat Yohey Suzuki, profesor asociat la Universitatea din Tokyo.

Vreau piatră!

Lava erupe din vulcanii subacvatici la temperaturi care ating 1.200 de grade Celsius (2.200 Fahrenheit). Acest material se răcește în apa rece, formând roci, pline de mici fisuri. Pe parcursul a milioane de ani, aceste fisuri (cu diametrul de până la 1 mm sau 1/25 inch) se umplu cu argilă, la fel ca cea folosită pentru a crea ceramică. Bacteriile își găsesc curând drumul în argilă, unde se pot înmulți, înflorind în colonii mari.

Eșantioanele au fost colectate din apele Pacificului de Sud la sfârșitul anului 2010, în timpul Programului Integrat de Foraj Oceanic (IODP). Echipa expediției a colectat probe de carote din trei locații între Tahiti și Noua Zeelandă.

„Microbii ancestrali au intrat probabil cu apa de mare care curgea prin fracturile din bazalt. Argila s-a format pe loc, în urma alterării bazaltului. Un bazalt oceanic tipic are aproximativ 15% fractură când este tânăr. Apa de mare curge continuu prin aceste fracturi. Pe măsură ce mineralele secundare (precum argila) cresc în fracturi, volumul fracturilor scade. În ciuda acestei creșteri a mineralelor, unele fracturi rămân suficient de deschise pentru ca fluxul de apă de mare prin bazalt să continue timp de mai multe zeci de milioane de ani (pentru întreaga durată de viață de peste 100 de milioane de ani a bazaltului din studiul nostru)”, a explicat Dr. Steven D’Hondt de la Universitatea din Rhode Island, care a condus expediția din Pacific, pentru The Cosmic Companion.

Misiunea a fost echipată cu un burghiu conectat la un tub metalic lung de 5,7 kilometri (3,5 mile). Burghiul a tăiat până la 125 de metri (410 picioare) de material de sub fundul oceanului. Carotele de probă, cu diametrul de 6,2 cm (2,4 inci), au dezvăluit aproximativ 75 de metri (245 de picioare) de sedimente deasupra a 44 de metri (130 de picioare) de rocă solidă.

„Crusta oceanică superioară este compusă în principal din lavă bazaltică. Ea a fost creată continuu pe Pământ timp de ~3,8 miliarde de ani. Lava bazaltică este eruptă și solidificată la crestele de la mijlocul oceanelor, unde reacțiile bazalt-apă de mare temperatură furnizează energie substanțială pentru susținerea vieții chimiosintetice”, descriu cercetătorii în Communications Biology.

Analiza a dezvăluit o gamă largă de vârste pentru trioul de mostre. S-a constatat că un nucleu avea o vechime de 13,5 milioane de ani, în timp ce un al doilea era cu 20 de milioane de ani mai vechi. S-a dovedit că cea mai veche dintre eșantioane s-a format cu 104 milioane de ani înainte de epoca noastră.

Care carotă a fost colectată din regiuni bine distanțate de orificiile hidrotermale sau de canalele de apă de sub fundul mării. Această poziționare ar ajuta la asigurarea faptului că bacteriile găsite în argilele din cadrul probelor s-au format în mod natural în interiorul fisurilor.

„Aceste fisuri sunt un loc foarte prietenos pentru viață. Mineralele de argilă sunt ca un material magic pe Pământ; dacă poți găsi minerale de argilă, aproape întotdeauna poți găsi microbi care trăiesc în ele”, a explicat Suzuki.

Înainte de a fi procesate pentru studiu, partea exterioară a fiecărei probe de carote a fost sterilizată folosind o spălare cu apă de mare artificială și o ardere rapidă, similar cu modul în care un bucătar ar putea arde la flacără mâncarea.

Mașina verde

Cu un deceniu în urmă, cercetătorii care examinau eșantioanele de miez ar fi ciobit stratul exterior al coloanei de eșantioane și ar fi zdrobit materialul găsit în regiunile interioare ale miezului. Celulele din interiorul rocii zdrobite ar fi fost apoi numărate.

Analizele inițiale ale probelor nu au dezvăluit prezența bacteriilor mult sub fundul oceanului.

„Numărul de celule microbiene este mai mic decât în toate siturile forate anterior. Celulele numărabile dispar odată cu creșterea adâncimii în sediment în fiecare sit din Gyre din Pacificul de Sud”, au descris cercetătorii în 2011.

Geologii, chimiștii și biologii au petrecut mai mult de un deceniu dezvoltând și perfecționând noi metode de testare.

Inspirându-se din modul în care sunt pregătite felii subțiri de țesut corporal pentru investigații, Suzuki a pregătit felii subțiri de mostre de carote, folosind un epoxid special pentru a ține bucățile împreună. Probele au fost apoi tratate cu colorant pentru colorarea ADN-ului, iar probele au fost examinate utilizând o varietate de microscoape.

Echipa a găsit bacterii aerobe care străluceau ca sfere verzi, împachetate împreună în tuburi portocalii luminoase, structura indicatoare a argilei. Anchetatorii sugerează că aceste tuneluri ar putea concentra substanțele nutritive pe care bacteriile le folosesc drept combustibil, făcându-le un cămin atractiv pentru microorganisme.

And-ul bacteriilor din interiorul structurilor de argilă a fost, de asemenea, examinat în detaliu. Cercetătorii au găsit o varietate de specii bacteriene, unice pentru fiecare dintre cele trei locații din care au fost obținute probe. Cercetătorii sugerează că vârstele eșantioanelor de rocă ar fi putut juca un rol în ghidarea proliferării diferitelor specii în fiecare locație.

Acest studiu sugerează că formele de viață microscopice de pe Marte ar putea, de asemenea, să se concentreze în structuri similare, oferind un cămin binevenit pentru bacterii în mediul dur marțian. Videoclipul NASA de mai jos arată că materialele organice au fost descoperite în formațiuni stâncoase antice de pe Marte de către roverul Curiosity.

„Mineralele sunt ca o amprentă digitală pentru ce condiții erau prezente atunci când s-a format argila. Niveluri neutre sau ușor alcaline, temperatură scăzută, salinitate moderată, mediu bogat în fier, rocă bazaltică – toate aceste condiții sunt împărtășite între oceanul adânc și suprafața lui Marte”, a spus Suzuki.

Un studiu din 2017 a sugerat că metanogenii – una dintre cele mai vechi forme de viață de pe Pământ, care utilizează dioxidul de carbon și hidrogenul pentru a supraviețui – ar putea prospera în atmosfera de joasă presiune de pe Marte.

„În toate mediile pe care le găsim aici, pe Pământ, există un fel de microorganism în aproape toate. Este greu de crezut că nu există și alte organisme pe alte planete sau luni”, a declarat Rebecca Mickol, astrobiolog la Universitatea din Arkansas și cercetător principal al studiului asupra metanogenului.

Chiar dacă Marte are un mediu dur, rămâne totuși unul dintre cele mai probabile locuri din Sistemul Solar pentru a găsi viață extraterestră. Acum, știm să ne uităm în interiorul micilor tuneluri de argilă pentru a afla unde s-ar putea ascunde încă organisme extraterestre.

Acest articol a fost publicat inițial pe The Cosmic Companion de James Maynard, un jurnalist de astronomie, fan al cafelei, al SF-ului, al filmelor și al creativității. Maynard scrie despre spațiu de la vârsta de 10 ani, dar „încă nu este Carl Sagan.” Puteți citi acest articol original aici.