Marikh bukanlah tempat yang sesuai untuk hidup seperti yang kita tahu. Walaupun suhu di khatulistiwa boleh mencapai setinggi 35 ° C (95 ° F) pada musim panas pada tengah hari, suhu rata-rata di permukaan adalah -63 ° C (-82 ° F), dan dapat mencapai serendah -143 ° C (-226 ° F) semasa musim sejuk di kawasan kutub. Tekanan atmosferanya kira-kira setengah daripada satu peratus daripada Bumi, dan permukaannya terdedah kepada sejumlah besar radiasi.
Hingga kini, tidak ada yang pasti jika mikroorganisma dapat bertahan di persekitaran yang melampau ini. Tetapi berkat kajian baru oleh sekumpulan penyelidik dari Lomonosov Moscow State University (LMSU), kita sekarang dapat meletakkan kekangan pada jenis keadaan yang dapat ditahan oleh mikroorganisma. Oleh itu, kajian ini boleh memberi implikasi yang besar dalam usaha mencari kehidupan di tempat lain di Sistem Suria, dan mungkin juga di luar!
Kajian itu, yang berjudul "komuniti mikroba 100 kGy yang terkena gamma dalam permafrost Artik kuno dalam keadaan Martian yang disimulasikan", baru-baru ini muncul dalam jurnal saintifik Ekstremofil. Pasukan penyelidik, yang diketuai oleh Vladimir S. Cheptsov dari LMSU, termasuk anggota dari Akademi Sains Rusia, Universiti Politeknik Negeri St. Petersburg, Institut Kurchatov dan Universiti Persekutuan Ural.
Demi kajian mereka, pasukan penyelidik membuat hipotesis bahawa suhu dan keadaan tekanan bukanlah faktor pengurangan, melainkan radiasi. Oleh itu, mereka melakukan ujian di mana komuniti mikroba yang terkandung dalam simulasi Martol regolith kemudian disinari. Regolit simulasi terdiri dari batuan sedimen yang mengandung permafrost, yang kemudian mengalami kondisi suhu rendah dan tekanan rendah.
Seperti yang dijelaskan oleh Vladimir S. Cheptsov, seorang pelajar pascasiswazah di Lomonosov MSU Department of Soil Biology dan pengarang bersama di atas kertas tersebut, dalam kenyataan media LMSU:
"Kami telah mengkaji kesan bersama sejumlah faktor fizikal (radiasi gamma, tekanan rendah, suhu rendah) pada komuniti mikroba dalam permafrost Artik kuno. Kami juga mengkaji objek buatan alam yang unik - permafrost kuno yang tidak mencair selama kira-kira 2 juta tahun. Singkatnya, kami telah menjalankan eksperimen simulasi yang merangkumi keadaan pemuliharaan cryo di Martol regolith. Juga penting bahawa dalam makalah ini, kami mengkaji kesan sinaran gamma dosis tinggi (100 kGy) terhadap daya hidup prokariota, sementara dalam kajian sebelumnya tidak ada prokariota yang hidup selepas dos yang lebih tinggi daripada 80 kGy. "
Untuk mensimulasikan keadaan Mars, pasukan menggunakan ruang iklim tetap yang asli, yang mengekalkan suhu rendah dan tekanan atmosfera. Mereka kemudian mendedahkan mikroorganisma kepada pelbagai tahap radiasi gamma. Apa yang mereka dapati adalah bahawa komuniti mikroba menunjukkan ketahanan yang tinggi terhadap suhu dan keadaan tekanan di persekitaran Mars yang disimulasikan.
Namun, setelah mereka mula menyinari mikroba, mereka melihat beberapa perbezaan antara sampel yang disinari dan sampel kawalan. Walaupun jumlah sel prokariotik dan jumlah sel bakteria aktif metabolik tetap konsisten dengan tahap kawalan, jumlah bakteria yang disinari menurun sebanyak dua urutan besarnya sementara jumlah sel aktif metabolik archaea juga menurun tiga kali ganda.
Pasukan ini juga menyedari bahawa dalam sampel permafrost yang terdedah, terdapat kepelbagaian biodiversiti bakteria yang tinggi, dan bakteria ini mengalami perubahan struktur yang ketara setelah disinari. Contohnya, populasi aktinobakteria seperti Arthrobacter- genus biasa yang terdapat di dalam tanah - tidak terdapat dalam sampel kawalan, tetapi menjadi dominan dalam komuniti bakteria yang terdedah.
Singkatnya, hasil ini menunjukkan bahawa mikroorganisma di Marikh lebih dapat bertahan daripada yang difikirkan sebelumnya. Selain dapat bertahan dari suhu dingin dan tekanan atmosfera yang rendah, mereka juga mampu bertahan dari jenis keadaan radiasi yang sering terjadi di permukaan. Seperti yang dijelaskan oleh Cheptsov:
"Hasil kajian menunjukkan kemungkinan pemuliharaan cryo yang berpanjangan dari mikroorganisma yang layak di regolith Martian. Keamatan sinaran pengionan di permukaan Mars ialah 0.05-0.076 Gy / tahun dan menurun dengan kedalaman. Dengan mengambil kira intensiti radiasi di regolith Mars, data yang diperoleh memungkinkan untuk mengandaikan bahawa ekosistem Mars hipotesis dapat dilestarikan dalam keadaan anabiotik di lapisan permukaan regolith (dilindungi dari sinar UV) selama sekurang-kurangnya 1.3 juta tahun, pada kedalaman dua meter selama tidak kurang dari 3.3 juta tahun, dan pada kedalaman lima meter sekurang-kurangnya 20 juta tahun. Data yang diperoleh juga dapat diaplikasikan untuk menilai kemungkinan mengesan mikroorganisma yang layak pada objek lain dari sistem suria dan di dalam badan kecil di luar angkasa. "
Kajian ini penting kerana pelbagai sebab. Di satu pihak, penulis dapat membuktikan untuk pertama kalinya bahawa bakteria prokariota dapat bertahan daripada radiasi melebihi 80 kGy - sesuatu yang sebelumnya dianggap mustahil. Mereka juga menunjukkan bahawa walaupun dalam keadaan yang sukar, mikroorganisma masih dapat hidup di Marikh hari ini, dipelihara di lapisan es dan tanahnya.
Kajian ini juga menunjukkan pentingnya mempertimbangkan faktor luar dan luar angkasa ketika mempertimbangkan di mana dan di bawah keadaan apa organisma hidup dapat bertahan. Yang terakhir, tetapi tidak kurang pentingnya, kajian ini telah melakukan sesuatu yang tidak dilakukan oleh kajian sebelumnya, yang menentukan had ketahanan radiasi untuk mikroorganisma di Marikh - khususnya dalam regolit dan pada berbagai kedalaman.
Maklumat ini akan sangat berharga untuk misi masa depan ke Marikh dan lokasi lain di Sistem Suria, dan mungkin juga dengan kajian mengenai eksoplanet. Mengetahui jenis keadaan di mana kehidupan akan berkembang akan membantu kita untuk menentukan tempat untuk mencari tanda-tanda itu. Dan ketika menyiapkan misi dengan kata lain, ini juga akan memberi tahu para saintis lokasi apa yang harus dihindari agar pencemaran ekosistem pribumi dapat dicegah.
