Warunki, jakie panują na Marsie, są nadzwyczaj surowe. Temperatura wynosi kilkadziesiąt stopni Celsjusza poniżej zera, jest ekstremalnie sucho, a grunt bombardują cząstki zabójczego promieniowania kosmicznego oraz wiatru słonecznego. Żywe organizmy, jakie znamy z Ziemi, nie miałyby szans tego przetrwać.

Istnieje jednak pewien wyjątek. To bakteria Deinococcus radiodurans, do której przylgnęło określenie „Conan the Bacterium”. Bakteria Conan została odkryta przypadkiem w 1956 r. Natrafili na nią naukowcy, chcący sprawdzić, czy da się sterylizować konserwową żywność za pomocą promieniowania gamma.

Metoda okazała się nie do końca skuteczna. Mimo użycia promieni gamma część zapuszkowanej żywności się zepsuła. Okazało się, że było to skutkiem działania właśnie bakterii Conana, która przetrwała duże dawki promieniowania.

Co może żyć na Marsie?

Deinococcus radiodurans okazała się główną bohaterką nowego eksperymentu, którzy przeprowadzili naukowcy z Uniwersytetu Northwestern. Wytypowali oni sześć różnych bakterii i grzybów. Następnie sprawdzili, jak poradzą sobie w symulowanych warunkach marsjańskich. Najważniejsza była tutaj ekspozycja na promieniowanie kosmiczne i wiatr słoneczny. Te zjawiska na Czerwonej Planecie, niechronionej przez magnetosferę, są znacznie silniejsze niż na Ziemi.

Badacze przyjęli założenie, że miarą odporności organizmu na promieniowanie jonizujące będzie zawartość manganu w jego komórkach. Zdaniem Briana Hoffmana, kierującego badaniami, obecność manganu, mającego właściwości antyoksydacyjne, jest ściśle skorelowana z wytrzymałością na promieniowanie.

Pomiary ilości manganu w napromieniowanych komórkach wykazały, że najwytrzymalsza okazała się bakteria Conan. Przy czym jej możliwości znacznie przeszły oczekiwania badaczy.

Ile promieniowania zniesie bakteria Conan?

Wcześniejsze badania wykazały, że Deinococcus radiodurans bije na głowę ziemskie mikroorganizmy, jeśli chodzi o odporność na promieniowanie. Kultury bakterii zanurzone w cieczy mogły przyjąć dawkę 25 tys. Gy (grejów, czyli tzw. jednostek dawki pochłoniętej). Odpowiada to przeżyciu 1,2 mln lat tuż pod powierzchnią Marsa.

Nowy eksperyment znacznie poszerzył potencjalne zdolności przeżycia bakterii Conana. Naukowcy wykazali, że w bardzo niskiej temperaturze, w stanie skrajnego odwodnienia i głęboko zagrzebana w regolicie bakteria może przyjąć nawet 140 tys. Gy. Czyli dawkę 28 tys. razy większą niż ta, która zabiłaby człowieka.

Jak to się przekłada na czas przeżycia na Marsie? Na jego powierzchni Deinococcus radiodurans zostałaby unicestwiona w kilka godzin. Jednak już 10 cm głębiej miałaby szanse przeżyć 1,5 mln lat. Zaś 10 metrów pod powierzchnią Marsa pomarańczowa bakteria Conan przetrwałaby nawet 280 mln lat!

Czy życie może istnieć na Marsie?

Tak niezwykle zdolności ultrawytrzymała bakteria zawdzięcza kilku cechom. M.in. ma kilkuwarstwową ścianę komórkową, wydajny system naprawy uszkodzeń w DNA oraz substancje w cytoplazmie, chroniące ją przed promieniowaniem.

W tym momencie powstaje pytanie: czy ta bakteria – lub jej podobne – miałyby szanse przetrwać na Marsie od czasów, gdy po tej planecie płynęła woda? Przy założeniu, że 2–2,5 mld lat temu na Czerwonej Planecie istniały mikroorganizmy, byłoby to możliwe. Jednak pod warunkiem, że znajdowałyby się pod powierzchnią globu.

Naukowcy nie wykluczają też, że mikrobiologiczne życie na Marsie mogło się co pewien czas odradzać. Dochodziłoby do tego w okolicach uderzeń meteorytów. Zderzenia podgrzewałyby fragment powierzchni Marsa i roztapiały lód. To na pewien okres tworzyłoby warunki bardziej sprzyjające rozwojowi i rozmnażaniu się. Życie mogłoby więc przez pewien czas kwitnąć, a potem znów przechodzić w stan uśpiony.

Nie zanieczyścić Ziemi. I Marsa!

– Jeśli życie kiedykolwiek powstało na Marsie, możemy je odkryć w czasie przyszłych misji – komentuje Hoffman. Takich jak ExoMars (ma wystartować 2028 r.) i Mars Life Explorer (lata 30. XXI wieku), w czasie których planowane są wiercenia do głębokości 2 m w marsjańskim gruncie.

Naukowcy zwracają przy tym uwagę na niebezpieczeństwo, które wynika z ich badań. Jeśli na Marsie istnieją organizmy tak odporne, jak Deinococcus radiodurans, przy braku zachowania środków ostrożności mogą zostać niechcący przywiezione na Ziemię. I w drugą stronę – również ziemskie ekstremofilne bakterie mogą niechcący trafić na Marsa. A jeśli by się tak stało, nie jest wykluczone, że mogłyby tam pozostać nawet na miliony lat.

Źródła: EurekAlert, Astrobiology.