Untuk mencari kehidupan di Marikh, saintis perlu mengekalkan mata mereka untuk pasta.
Mikrob panas mencintai panas mencipta formasi batu yang kelihatan seperti fettuccini atau capellini, menurut kajian yang dibiayai oleh NASA yang diterbitkan dalam talian pada 30 April dalam jurnal Astrobiology. Pembentukan pasta yang berbentuk seperti ini boleh menjadi petunjuk pertama untuk hidup di planet lain, kata penulis kajian Bruce Fouke, ahli geologi di University of Illinois di Urbana-Champaign.
"Sekiranya kita pergi ke planet lain dengan rover, kita akan suka melihat mikrob yang hidup atau kami ingin melihat sedikit wanita dan lelaki hijau di kapal angkasa," kata Fouke kepada Sains Live. "Tetapi kenyataannya kita akan mencari kehidupan yang mungkin tumbuh di musim panas, kehidupan yang fosil."
Pasta panas
Untuk menyiasat apa yang kelihatan seperti ini, Fouke dan pasukannya bermula di Mammoth Hot Springs di Taman Negara Yellowstone. Di tempat pelancongan yang popular ini, air geoterma panas yang kaya dengan mineral mengalir dari tanah. Galian mengalir keluar dari air, mewujudkan formasi yang mencolok terbentuk daripada kalsium karbonat, juga dikenali sebagai travertine.
Tetapi formasi-formasi ini tidak dapat dibentuk dalam vakum, Fouke berkata. Mereka dibina, sebahagiannya, oleh mikroba. Dalam kajian baru, para penyelidik menumpukan perhatian pada air yang mengalir cepat, terutama air panas di kepala mata air mineral. Di sini, air berada dalam suhu dari 149 derajat hingga 162 darjah Fahrenheit (65 hingga 72 darjah Celsius) dan mempunyai pH yang rendah iaitu 6.2 hingga 6.8, yang bermaksud lebih berasid dari asas.
Para penyelidik bekerja dengan berhati-hati dengan Perkhidmatan Taman Negara, untuk mengelakkan merosakkan formasi batu, mengambil sampel tikar mikrob filamen yang berkembang pesat di perairan ini. Tikar kelihatan seperti lembaran pasta mucus-y panjang. Ini adalah penyesuaian, Fouke berkata. Dalam perairan yang tenang, mikrob menetap di tikar yang berlendir dan tidak padat. Namun, semasa bergegas air, organisma perlu berpaut kepada satu sama lain untuk terus hidup. Setiap benang terdiri daripada triliunan mikroba yang tergantung di antara satu sama lain untuk kehidupan sayang.
Para penyelidik mengkaji genom dan pengeluaran protein sampel mikroba mereka. Mereka mendapati bahawa 98% daripada mikrob yang hidup di perairan yang panas dan bergerak ini tergolong dalam spesies yang dipanggil Sulfurihydrogenibium yellowstonense, atau "sulfuri" untuk pendek.
Sulfuri di tepi
Sulfuri ditemui di mata air panas di seluruh dunia, Fouke berkata, dan hidup dengan memecahkan belerang dan menggunakan tenaga yang dihasilkan. Spesis ini berkembang 2.5 bilion tahun yang lalu, apabila atmosfer bumi terkandung hampir tidak ada oksigen. Itu menjadikan sulfur mungkin sangat serupa dengan kehidupan yang mungkin wujud di Marikh kuno, kata Mayandi Sivaguru, ahli biologi di University of Illinois di Urbana-Champaign dan pengarang bersama kajian itu.
Sekiranya sesuatu seperti sulfur wujud di planet lain, ia akan meninggalkan cap jari. Di mata air panas, perubahan adalah berterusan, Sivaguru memberitahu Live Science. Penyejuk air panas bumi sentiasa menyimpan mineral. Tetapi sulfuri, penyelidik mendapati, secara aktif menggalakkan perubahan ini. Protein pada permukaan mikroba menggalakkan pertumbuhan kalsium-karbonat kristal. Oleh itu, travertine yang wujud di hadapan sulfuri di Mammoth Hot Springs tumbuh satu bilion kali lebih cepat daripada travertine di persekitaran lain, kata Fouke.
"Ia adalah kilang fosil mikroba segera," katanya.
Sulfuri bertahan dengan berkembang sedikit lebih cepat daripada mineral yang dapat disimpan di sekitarnya, kata para penyelidik. Apa lagi, ia menggunakan batu berbentuk pasta untuk bertahan hidup. Filamen dari mikrob melekat pada rabung yang dibentuk oleh senegara mereka yang fosil, yang meningkatkan mikroba ke dalam air yang sangat cetek yang mengandungi kadar oksigen yang rendah yang diperlukan oleh mikrob. (Mereka mati tanpa oksigen, Fouke berkata, tetapi mereka juga mati jika terdedah kepada tahap oksigen di udara.)
Walaupun mana-mana mikroba luar angkasa yang hidup di mata air panas di dunia lain akan menjadi spesies yang berbeza daripada sulfuri, ia mungkin akan mempunyai gaya hidup yang sama, Fouke berkata - ia perlu, memandangkan jumlah terhad cara untuk menjadikan kehidupan bekerja dalam persekitaran yang melampau . Oleh itu, analisis protein dan genetik yang dilakukan oleh pasukan akan memberikan penanda aras untuk perbandingan asing, sekiranya ada pelukis masa depan mengambil batu yang kelihatan pasta pada planet yang jauh.
"Ini adalah kajian pertama yang pernah mempunyai analisis mendalam tentang alam sekitar, deposit batu dan juga omics," kata Fouke, merujuk kepada proteomik, transkriptik dan genomik yang digunakan para penyelidik untuk menyelidiki genetik mikroba , pengeluaran protein dan proses biologi yang lain. "Itu bermakna sekarang, buat kali pertama, apabila kita mempunyai batu yang merupakan travertine yang fettuccini, jika batu itu dikumpulkan dan dianalisis di Marikh, kita mempunyai suite lengkap analisis mutakhir ini untuk mikrob."
Maklumat lanjut mengenai penyelidikan boleh didapati dalam buku digital "The Art of Yellowstone Science - Mammoth Hot Springs sebagai Tingkap di Alam Semesta," oleh Fouke dan rakan sekerja.
