Slechts een van de verschillende weerstations in Chott El Jerid, een Tunesische zoutpan, die temperatuur, vochtigheid, ultraviolette straling, windrichting en snelheid meet. Afbeelding tegoed: Felipe Goméz / Europlanet
Vanuit de ruimte en op de grond ziet Mars er onherbergzaam uit. Maar het ziet er niet veel anders uit dan de ijskoude vlakten van Antarctica, zongebakken zoutpannen in Tunesië of de corrosief zure Rio Tinto in Spanje, volgens een paar ontdekkingsreizigers van het Centro de Astrobiología (CAB) in Madrid, die vandaag enkele van hun bevindingen presenteerden van het leven tijdens een persconferentie op het European Planetary Science Congress.
Het grootste verschil is echter dat het leven nog steeds gedijt op deze extreme plaatsen op aarde.
"De grote vragen zijn: wat is leven, hoe kunnen we het definiëren en wat zijn de vereisten om het leven te ondersteunen?" vraagt projectleider Dr. Felipe Goméz. “Om de resultaten te begrijpen die we ontvangen van missies als Curiosity, moeten we gedetailleerde kennis hebben van vergelijkbare omgevingen op aarde. De metabole diversiteit op aarde is enorm. We hebben een reeks complexe chemische processen gevonden waarmee het leven op onverwachte plaatsen kan overleven. ”
In de afgelopen vier jaar hebben Goméz en zijn collega's de meest onherbergzame locaties van de aarde gecontroleerd; de Chott el Jerid-zoutpan in Tunesië, de Atacama-woestijn in Chili, Rio Tinto in Zuid-Spanje en Deception Island op Antarctica.
Tijdens een bezoek aan Chott el Jerid volgde het team gedurende de dag enorme veranderingen in de omgevingsomstandigheden, maar het was een kleine stijging van de oppervlaktetemperatuur na zonsondergang die hun aandacht trok. "We ontdekten dat dit wordt veroorzaakt door condenserend water op het oppervlak en hydraterende zouten die warmte afgeven bij een exotherme reactie", zei hij in het persbericht. Dit is erg interessant vanuit het perspectief van het REMS-instrument voor nieuwsgierigheid - het geeft ons weg om te volgen wanneer er vloeibaar water op het oppervlak aanwezig kan zijn. ”
Het team bouwde ook een driedimensionaal beeld van de ondergrond in de zoutpan door de elektrische eigenschappen van de bodem te meten. Bij het boren van enkele meters in de ondergrond bij Chott el Jerid en in de Atacama-woestijn vonden onderzoekers op diepte diepte bacteriën die volledig geïsoleerd waren van het oppervlak. De onderzoekers vonden niet alleen bacteriën, maar ook eencellige halofiele organismen die metabolieten zowel onder aerobe als anaërobe omstandigheden kunnen oxideren.
Langs het oppervlak van Chott El Jerid, dat bestaat uit zeer zuiver natriumchloride met een spoor van andere zouten, vond het team kleine stukjes organisch materiaal in de zoutkristallen. Eenmaal geanalyseerd, vonden ze populaties van halofiele, zoutminnende, slapende bacteriën. In het laboratorium konden ze de monsters rehydrateren en de bacteriën weer tot leven brengen, zei Goméz.
Een andere onverwachte vondst deed zich voor bij het bestuderen van ontsluitingen van het minerale jarosiet in Rio Tinto in Spanje. Jarosiet, gevonden op het oppervlak van Mars door de Mars Exploration Rover Opportunity, vormt zich alleen in aanwezigheid van water dat hoge concentraties metalen bevat, zoals ijzer. De ontsluitingen bij Rio Tinto zijn ook extreem corrosief. Toch vond het team, ingeklemd tussen lagen in de zoutkorst, fotosynthetische bacteriën. Onverwacht lijkt ijzer in de zoutkorst bacteriën te beschermen tegen ultraviolette straling, zei Goméz. Monsters van bacteriën met aanwezig ijzer werden blootgesteld aan hoge niveaus van ultraviolette straling. Ze overleefden terwijl bacteriemonsters zonder ijzer werden vernietigd.
'Wat de bacteriën die we in Rio Tinto aantroffen, aantoont, is dat de aanwezigheid van ijzerverbindingen het leven daadwerkelijk kan beschermen. Dit zou kunnen betekenen dat het leven eerder op aarde is ontstaan dan we dachten. Deze effecten zijn ook relevant voor de vorming van leven op het oppervlak van Mars ”, zegt Goméz. Het team ontdekte ook dat zout stabiele omstandigheden biedt waardoor het leven in zeer moeilijke omgevingen kan overleven.
"Binnen zouten zijn de temperatuur en vochtigheid beschermd tegen schommelingen en zijn de doses ultraviolette straling erg laag", legt Goméz uit. “In het laboratorium plaatsten we populaties van verschillende bacteriën tussen zoutlagen van enkele millimeters dik en stelden ze bloot aan Mars-omstandigheden. Bijna 100% van de deinoccocus radiodurans, een sterke bacterie, overleefde de bestraling. Maar fascinerend genoeg overleefde ongeveer 40% van de acidithiobacillus ferrooxidans - een zeer kwetsbare bacteriesoort - ook wanneer ze werden beschermd door een zoutkorst. ”
De bevindingen hebben niet alleen gevolgen voor het bestuderen van mogelijk leven op Mars, maar ook voor de ontwikkeling van leven op vroege aarde.
Bron: European Planetary Science Congress (EPSC) 2012 Persbericht
Beelddetails: Fotosynthetische bacteriën in Rio Tinto. Krediet: Felipe Goméz
Over de auteur: John Williams is eigenaar van TerraZoom, een webwinkel in Colorado, gespecialiseerd in webmapping en online zoomen op afbeeldingen. Hij schrijft ook de bekroonde blog, StarryCritters, een interactieve site die is gewijd aan het op een andere manier bekijken van afbeeldingen van NASA's Great Observatories en andere bronnen. Als voormalig redacteur voor Final Frontier is zijn werk verschenen in de Planetary Society Blog, Air & Space Smithsonian, Astronomy, Earth, MX Developer’s Journal, The Kansas City Star en vele andere kranten en tijdschriften. Volg John op Twitter @terrazoom
