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Die Oberfläche des Mars ist wahrscheinlich zu giftig für Bakterien, um zu überleben

2020

Mars ist kein sehr einladender Ort. Es ist kalt, es gibt kaum Atmosphäre und es wird mit Strahlung aus dem Weltraum bombardiert. Sogar der Boden will dich töten; Wie der Phoenix-Lander im Jahr 2009 bestätigte, ist der Mars-Regolith mit Perchloraten übersät - Verbindungen auf Chlorbasis, die beim Erhitzen organische Materialien wie Zellen und ihre Bausteine ​​zerreißen können.

Um herauszufinden, was diese Perchlorate genau mit marsanischen Mikroorganismen anstellen könnten, haben Forscher der Universität Edinburgh in einer Reihe von Tests Bakterien gegen diese Verbindung ausgespielt. Was sie fanden, ist kein gutes Zeichen für die Suche nach Leben auf dem Mars: Unter marsähnlichen Bedingungen waren die Perchlorate tatsächlich für die Mikroben giftig.

„Wir wussten zuvor, dass es für jedes Leben unglaublich schwer werden würde, an der Oberfläche zu überleben, und diese Studie bestätigt dies experimentell“, sagt Dirk Schulze-Makuch, Astrobiologe an der Technischen Universität Berlin, der an der neuen Studie nicht beteiligt war.

Bacillus subtilis, eine Bakterienart, die Raumfahrzeuge häufig kontaminiert, diente als unglückliche Testpuppe. Die Fläschchen dieser kleinen Jungs waren einer Vielzahl von unangenehmen Bedingungen ausgesetzt, darunter UV-Strahlung, sauerstofffreie Umgebungen und niedrige Temperaturen, alle in Gegenwart von Perchloraten. Die Ergebnisse werden heute in Scientific Reports veröffentlicht .

Mars hat sehr wenig Atmosphäre, um es vor Strahlung zu schützen. Daher waren die Forscher besonders daran interessiert, wie sich die Kombination von Perchloraten und UV-Strahlung - wie sie Mikroben auf der Marsoberfläche erleben würden - auf die Bakterien im Labor auswirkt. UV-Licht tötete selbst eine Tonne Bakterien ab, aber auch unter Einbeziehung von Perchlorat wurden die Reagenzgläser innerhalb von 30 Sekunden vollständig sterilisiert. In der Zwischenzeit lebten Zellen, die nur Perchloraten ausgesetzt waren (keine Strahlung), noch und traten aus, als die Forscher sie bis zu einer Stunde lang stehen ließen.

Niedrige Temperaturen und Gesteinsimulanzien verbesserten die Überlebensrate der Bakterien ein wenig, aber die Kombination aus Perchlorat und UV war immer noch verheerend.

Die Forscher testeten auch, ob Eisenoxide und Wasserstoffperoxid - zwei andere Verbindungen auf der Marsoberfläche - in Synergie mit bestrahlten Perchloraten wirken würden, um die Marsoberfläche für das Leben lebensfeindlich zu machen, wie die Autoren in der Veröffentlichung erläuterten. Diese Kombination Auch dies führte zu einem weiteren starken Rückgang der B. subtilis- Population.

Die Autoren schlussfolgern, dass "die Oberfläche des heutigen Mars für Zellen sehr schädlich ist, verursacht durch einen giftigen Cocktail aus Oxidationsmitteln, Eisenoxiden, Perchloraten und UV-Bestrahlung."

Wenn Sie immer noch auf der Suche nach Leben auf dem Mars sind, verzweifeln Sie noch nicht. Die Studie stützt eine Vermutung, die viele Wissenschaftler seit einiger Zeit hatten: Wenn es Leben auf dem Mars gibt, müssen wir danach graben.

"Auch wenn die Oberfläche des Mars möglicherweise unbewohnbar ist, gibt es einen potenziellen unterirdischen Lebensraum, den es zu erkunden gilt", sagt die leitende Studienautorin Jennifer Wadsworth, eine Doktorandin der Astrobiologie. Sie und ihr Co-Autor Charles Cockell arbeiten immer noch genau daran, wie die UV- und Perchlorat-Mischung den One-Two-Knockout-Punsch erzielt unbewohnbare zone.

"Wenn das der Fall ist, müssen wir vielleicht mindestens ein paar Meter in den Boden graben, um sicherzustellen, dass die Strahlung relativ gering ist", sagt sie. »In diesen Tiefen könnte das Leben der Marsmenschen überleben.«

"Auch wenn die Oberfläche des Mars möglicherweise unbewohnbar ist, gibt es einen ganzen potenziellen unterirdischen Lebensraum, den es zu erkunden gilt."

Schulze-Makuch ist sich einig, dass unsere Roboter möglicherweise etwas tiefer graben müssen als bisher angenommen, um nach Leben zu suchen, oder in Lebensräumen suchen müssen, in denen natürlicher Strahlenschutz besteht, z .

Bevor die NASA ein Raumschiff zum Mars schickt, gibt sie Millionen von Dollar dafür aus, den Roboter von Mikroben zu befreien, damit wir keinen anderen Planeten kontaminieren. Wenn der Mars-Mutterboden für sich genommen so tödlich ist, können wir diesen Schritt überspringen?

Nein, sagt Wadsworth. Das Leben kann in extremen Umgebungen überleben. Das von uns getestete Bakterienmodell war kein Extremophiler, so dass es nicht ausgeschlossen ist, dass härtere Lebensformen einen Weg finden würden, um zu überleben. “

Experimente auf der Internationalen Raumstation haben gezeigt, dass Bakterien Hunderte von Tagen überleben können, wenn sie extremen Temperaturschwankungen, intensiver Strahlung und dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt sind. Schulze-Makuch fügt hinzu, Mars sei ein großer Planet, und die desinfizierenden Perchlorate dürften nicht überall vorhanden sein.

"Es ist wichtig, dass wir alle Vorkehrungen treffen, um den Mars nicht zu kontaminieren", sagt Wadsworth.

Die Errichtung einer Basis auf dem Mars ist nach wie vor genauso gefährlich wie zuvor, da wir bereits wussten, dass die Perchlorate dort sind.

„In einer Gewächshausumgebung würde ein Großteil der UV-Strahlung reduziert“, sagt Schulze-Makuch, „und auch das Perchlorat würde mit der Bewässerung verschwinden. Nur die anfängliche Vorbereitung des Bodens für den Anbau von Pflanzen im Gewächshaus dürfte etwas schwieriger sein. “

„Perchlorat kann für Menschen gefährlich sein, daher müssen wir nur sicherstellen, dass es nicht in Wohngebieten vorkommt“, sagt Wadsworth. "Ich denke, die unmittelbarere Bedrohung für die Mars-Kolonien ist die Menge an Strahlung, die die Oberfläche erreicht."

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