Jets spyr saltvatten och is från Saturnus mån Enceladus. Kunde livet finnas i denna blandning av vatten, salt och temperatur
En ny studie tyder på att bakterier kan överleva i de salta kemikalier som finns på Mars, Enceladus, Europa, Pluto och eventuellt andra platser.
Detekteringen av jets och underjordiska oceaner på Jupiters satellit i Europa, Mars organiska material och sannolika hydrotermiska ventiler i oceanerna av Saturnusmånen Enceladus ger mänskligheten närmare att hitta någon annans liv. Sådana former måste klara extrema förhållanden och tidigare studier har visat att det kan finnas olika typer av bakterier.
Flytande kroppar på vissa kroppar långt ifrån solen har lägre fryspunkter på grund av kemikalier och salter som representerar frostskyddsmedel. Därför måste det mikrobiella livet tåla både temperatur och beståndsdelar. För att bredda mikrobiell livskraft, genomförde forskare test med Planococcus halocryophilus, bakterier som finns i Arktis permafrost.
Bakterier utsattes för test i natrium-, magnesium- och kalciumklorid, liksom perkloratlösning. Den senare är en kemisk förening som kan hjälpa Mars att behålla vatten i flytande tillstånd under hela sommaren.
Giftigt för livet
Perklorater är giftiga ämnen i höga koncentrationer, så forskare ville bestämma hur mycket och i vilka koncentrationer de kan förhindra bakteriernas överlevnadsförmåga. Överlevnaden för bakterier i perklorat var mycket lägre än i andra lösningar. Men i temperaturer ner till -30 ° C förbättrades situationen.
Den lägsta fryspunktspressionen (lösningsmedlet kan sänka lösningens fryspunkt) för perklorat når 50% av massan av hela lösningen. Detta är oerhört högt jämfört med att sänka fryspunkten hos andra klorider.
Det antas att Europas underjordiska hav är rik på salt. Vid ögonblick när saltvatten når ytan utsätts det för hög energi partiklar som fångas i Jupiters strålningsband, som omvandlar vita till gulbruna salter
Det betyder att Mars inte kan stödja livet? Forskare säger att sannolikheten är. Förekomsten av perklorat utesluter inte livet eftersom bakterier kan växa i en 10% lösning. Ytan Martian soil innehåller mindre än 1% perklorat, men saltkoncentrationen i lösningarna skiljer sig från koncentrationen i jorden.
Anpassad för överlevnad
Vätskelösningar av perklorat kan spädas för att öka bakteriens förmåga att överleva. Men balansen mellan koncentration och temperatur måste bibehållas. Platser som Desert Attacks (Chile) och områden i Antarktis är utrustade med relativt höga nivåer av perklorat. Och mikrober hittar sätt att kringgå dessa förhållanden. I allmänhet ökar de lägre temperaturerna mikroorganismerna, men temperaturen är inte huvudfaktorn för alla. Typen av mikrobe och kemisk lösningens sammansättning påverkar också vitaliteten. Analysen visade att bakterier i en lösning av natriumklorid (NaCl) dog i 14 dagar vid rumstemperatur. Vid 4 ° C ökade överlevnaden, och när märket nådde -15 ° C, överlevde nästan alla bakterier. NaCl har en högre fryspunkt (-21 ° C) än andra salter. Bakterier i lösningar av magnesium och kalciumklorid hade en högre överlevnadshastighet vid -30 ° C.
Överlevnadshastigheten för bakterier i olika typer av salt: natriumklorid (NaCl), magnesiumklorid (MgCl2) och kalciumklorid (CaCl2). Ju kallare temperaturen desto längre överlevnadsperiod är
Forskare har utsatta bakterier för flera frys / tina cykler från 25 ° C till -50 ° C. Mars kan genomgå vissa skarpa temperaturförändringar på ytan (dagtid och säsong). Den genomsnittliga Martian temperaturen når cirka -60 ° C, och vid polerna faller till -125 ° C. Därför måste bakterier anpassa sig till extrema fluktuationer.
Koksaltlösningar förbättrar överlevnadsgraden. När bakterierna är stressade har de chockreaktioner. De skapar specifika proteiner som hjälper till att reglera, överleva och klara av en skadlig miljö. Tillsatsen av 10% natriumklorid minskade nivån av mikrobiell död från 20% till 7%.
Överlevelse mot tillväxt
Studien avslöjar möjligheterna till utomjordiska mikrober, men här betonas skillnaden mellan överlevnad och välstånd. Möjligheten att existera under vissa förhållanden betyder inte att de växer där. Nu försöker forskare bestämma hur olika saltkoncentrationer vid olika temperaturer påverkar bakteriens spridning.
Sådana studier hjälper till att fokusera på sökandet efter livet eller inte utesluta möjligheten att överleva mikroorganismer i giftigt perklorat. Andra variabler påverkar också sökningen, såsom bakteriernas förmåga att motstå strålning eller extremt atmosfärstryck. Kanske finns det faktorer som vi fortfarande måste lära oss.
