Exotisch DNA gevonden in de woestijn biedt lessen in de zoektocht naar leven op Mars

Deze organismen zijn bacteriën “zo vreemd en anders”, stelt het rapport, dat de onderzoekers geen bekende verwanten hebben kunnen identificeren.

“In ongeveer de helft van de gevallen konden de databases niet duidelijk identificeren wat we in handen hadden”, vertelde hoofdonderzoeker Armando Azua-Bustos, een microbioloog aan het Centrum voor Astrobiologie in Madrid, aan The Post.

En dat brengt hem terug bij de Mars-analogie: hij en zijn collega’s denken dat de Atacama een geweldig testbed is voor de zoektocht naar leven op Mars. Maar hetzelfde onderzoek dat tegenwoordig wordt gedaan met versies van instrumenten op Mars-rovers, kan nauwelijks microbiële vingerafdrukken detecteren. Azua-Bustos en zijn collega’s concluderen dat dit betekent dat het vinden van definitief bewijs van het huidige of vorige leven in Marsbodem moeilijk zal zijn zonder monsters naar de aarde terug te sturen.

Het onderzoek lijkt de lange termijn Mars-exploratiestrategie van NASA en zijn partner, de European Space Agency, te ondersteunen. Ze bevinden zich midden in een meertrapsmissie genaamd Mars Sample Return. Als alles volgens plan verloopt, zullen monsters van Marsbodem die zijn verkregen door NASA’s Perseverance-rover – die net zijn tweede Mars-jubileum vierde – ergens in het begin van het volgende decennium naar de aarde worden teruggestuurd voor onderzoek in laboratoria met hoge inperking.

Maar dit nieuwe onderzoek belicht ook de uitdagingen waarmee wetenschappers worden geconfronteerd die de biologische (vermoedelijke) geschiedenis van Mars willen weten. Microbieel leven, vooral als het al lang is uitgestorven en gefossiliseerd, kan bestaan ​​op of voorbij de grens van wat kan worden gedetecteerd door het soort instrumenten dat klein genoeg is om de ruimte in te vliegen en op een andere planeet te landen.

Wetenschappers hebben nog nooit een voorbeeld gevonden van leven buiten de aarde, maar de algemene aanname is dat “bewoonbare” werelden bewoond zullen worden – dat leven op de een of andere manier ontstaat onder de juiste omstandigheden. De Rode Planeet heeft astrobiologen lang voor een raadsel gesteld. Het leek ongeveer 3 miljard jaar geleden meer op de aarde, toen het een veel dikkere atmosfeer en vloeibaar water op het oppervlak had. Het is aannemelijk dat er nog steeds mysterieus leven op Mars is, hoewel astrobiologen graag microfossielen zouden vinden van iets dat miljarden jaren geleden leefde.

NASA’s Viking-missie uit 1976 voerde experimenten uit om leven te detecteren, en een daarvan gaf in eerste instantie een veelbelovend signaal, maar de meeste wetenschappers concludeerden dat ze op steriele grond waren geland.

Sinds de Viking-missie heeft NASA een meer incrementele strategie gevolgd, gericht op het vinden en verkennen van locaties die bewijzen dat ze miljarden jaren geleden bewoonbaar waren, toen Mars veel warmer en natter was. Perseverance en zijn actieve voorganger, Curiosity, hebben sporen gevonden van organische moleculen – het soort moleculen dat de basis vormt van het leven zoals wij dat kennen – aan de oppervlakte, hoewel dit op zichzelf geen bewijs is van een biologische oorsprong.

“De vraag blijft of het meteoriet, geologisch of biologisch is”, zegt Amy Williams, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Florida en lid van de teams Curiosity and Perseverance Science.

Het nieuwe rapport van Azua-Bustos en zijn medewerkers is belangrijk, zei Williams, omdat het aantoont dat het behoud van organisch materiaal beperkt is in Marsachtige omgevingen en zelfs met de modernste laboratoriumtools moeilijk te detecteren zou zijn.

“Dit betekent dat het detecteren van organische stoffen met ruimtevluchtinstrumenten, zoals op de huidige en toekomstige Mars-rover, een grotere uitdaging kan zijn, omdat organische stoffen gemakkelijk worden afgebroken in de met straling beladen oppervlakteomgeving van Mars”, zei Williams in een e-mail.

Het Atacama-onderzoek toont echter aan dat zelfs een zeer droge omgeving lagen sedimentair gesteente met grote hoeveelheden biologisch afval zal bevatten, zei Chris House, een geoloog en astrobioloog in Penn State. “Het is niet echt een verrassing,” zei hij, “maar de resultaten kunnen een uniforme depressie laten zien.” Dit is goed nieuws voor wetenschappers die hopen dat opgedroogd Marsgesteente sporen van buitenaardse biologie kan opleveren.

Azua-Bustos is een inwoner van Atacama die jarenlang wijn heeft gemaakt voordat hij wetenschapper werd. Hij herinnert zich dat hij opgroeide in een Chileense stad waar het maar één keer per jaar regende, en dat was altijd een hoogtepunt. Hij zei dat er plaatsen zijn waar mensen nog nooit regen hebben gezien en dat het vele generaties teruggaat.

Hij zei dat hij regelmatig door een woestijngebied trok, de Rode Steen genaamd, op weg naar een onderzoekslocatie, en op een dag besloot hij dat het de moeite waard was om het beter te bekijken. Hij zei dat de rotsen roestrood waren vanwege de aanwezigheid van het mineraal hematiet, dat ook de rode kleur van Mars vertegenwoordigt.

Meer dan 100 miljoen jaar geleden, in het tijdperk van de dinosauriërs, was de Redstone-site een rivierdelta, net als het plateau op Mars in de Jezero-krater die Perseverance verkent.

Azua-Bustos was verrast door het genetisch materiaal van ongewone aard dat in het Atacama-onderzoek werd gezien. Al het leven op aarde is afkomstig van een gemeenschappelijke voorouder – voor zover we weten. Er is gespeculeerd, met name door wetenschapper en auteur Paul Davies, dat het leven meer dan eens op aarde zou kunnen zijn ontstaan ​​en tot op de dag van vandaag zou er een “schaduwbiosfeer” kunnen zijn die gewoon te exotisch is om te passen bij onze definitie van leven op aarde.

Azua-Bustos gebruikt echter standaard de minder opwindende verklaring voor niet-geclassificeerde organismen: dit is genetisch materiaal dat is overgebleven van lang uitgestorven levensvormen dat niet eerder was gedocumenteerd.

De Perseverance-rover blijft de Jezero-krater verkennen en monsters van Marsgrond opgraven en opslaan. Het plan is om nog een ruimtevaartuig op het oppervlak te plaatsen, dat als lanceerplatform zou kunnen dienen. Doorzettingsvermogen levert vervolgens de monsters aan de sonde en stuwt het materiaal in een baan om de aarde. Daar ontmoet je een ander voertuig, een in Europa gemaakt orbitaal voertuig, dat kostbare vracht naar de aarde kan brengen Voor analyse met behulp van de best mogelijke laboratoriumtools.

Het nieuwe onderzoek geeft aan dat dit misschien wel het meest effectief is En het is misschien wel de enige definitieve manier om erachter te komen of er iets leeft op Mars.

“We weten dat er dingen te ontdekken zijn,” zei Azua Bustos. “Maar als je machine niet is ontworpen om deze dingen te kunnen detecteren, dan hebben we een probleem.”