Toksyczne jezioro wulkaniczne na Ziemi a życie na Marsie

Sarah Black z CU Boulder podczas zbierania próbek wody z Laguna Caliente. Źródło: Brian Hynek

Badacze z Uniwersytetu Colorado w Boulder odkryli mikroby żyjące w toksycznym jeziorze wulkanicznym, które może być nazwane jednym z najbardziej nieprzyjaznych środowisk na Ziemi. Odkrycie, które zostało opisane w artykule opublikowanym niedawno online, mogą dać pewne wskazówki naukowcom poszukującym oznak życia na Marsie.

Zespół badaczy kierowany przez prof. Briana Hynka ryzykował poparzenia drugiego stopnia, opary kwasu siarkowego i zagrożenie erupcjami, aby pobrać próbki wody z Laguna Caliente. Skryte w Poas Volcano na Kostaryce, tej zbiornik wody jest 10 milionów razy bardziej kwaśny d wody z kranu i osiąga temperatury bliskie temperaturze wrzenia. Co więcej, zbiornik ten przypomina dawne gorące źródła, które w zamierzchłej przeszłości można było znaleźć na powierzchni Marsa.

Owo kostarykańskie jezioro może sprzyjać życiu – ale ledwo co. Hynek wraz ze swoimi współpracownikami odkrył w wodzie pobranej z jeziora mikroby należące tylko do jednego gatunku bakterii, co stanowi absolutnie najniższy poziom różnorodności.

„Nawet w ekstremalnie niesprzyjającym środowisku wciąż może istnieć życie” mówi Hynek, z Laboratorium Fizyki Atmosfery i Przestrzeni Kosmicznej. „Ale jest tam bardzo mało życia. Mars był równie ekstremalny w swojej wczesnej historii, zatem nie powinniśmy oczekiwać, że uda nam się znaleźć dowody na wielkoskalową bioróżnorodność także  tam”.

Laguna Caliente jest bardzo zmiennym środowiskiem: temperatura wody może ulegać gwałtownym zmianom na przestrzeni godzin, a pod dnem jeziora przepływają kanały magmowe, które często są miejscem erupcji przypominających gejzery.

„Znajdujemy tutaj granice tego, co życie na Ziemi może wytrzymać” mówi Hynek. „Nie jest to miejsce gdzie chcielibyśmy spędzić zbyt dużo czasu. Szybko pokryłoby nas wrzące błoto i siarka z erupcji”.

W poszukiwaniu żywych organizmów w tym granicznym środowisku, badacze analizowali próbki wody pobrane z jeziora poszukując w nich DNA. W artykule naukowym opublikowanym w tym miesiącu w periodyku Astrobiology, badacze odkryli sygnatury jednego gatunku bakterii należącej do rodzaju Acidiphilium – grupy mikrobów, które badacze wcześniej dostrzegali w toksycznej wodzie pochodzącej z kopalń węgla i innych nieprzyjaznych miejsc.

„Nie jest niczym szczególnym odkrycie środowiska pozbawionego życia, na przykład w wulkanie, który sam siebie sterylizuje” mówi Hynek. „Ale środowisko, w którym znajdujemy tylko jeden typ organizmów, a nie całą społeczność różnych organizmów jest czymś niezwykle rzadkim w naturze”.

Jeżeli życie faktycznie wyewoluowało na Marsie, prawdopodobnie przetrwało w sposób przypominający te bakterie – przetwarzając energię z minerałów zawierających żelazo i siarkę. Hynek poświęcił znaczną część swojej kariery zawodowej na poszukiwanie na Ziemi miejsc, który przypominają Marsa sprzed niemal czterech miliardów lat, kiedy to na jego powierzchni było mnóstwo wody w stanie ciekłym.

To trudne zadanie: intensywne procesy wulkaniczne w tym czasie powodowały powstawanie niestabilnych i bogatych w minerały zbiorników wody, tzw. parków Yellowstone na całym marsie.

W 2020 roku NASA planuje wysłanie łazika Mars 2020 na Czerwoną Planetę w poszukiwaniu dowodów na istnienie życia. Według Hynka badacze powinni najpierw skupić się właśnie na miejscach, w których kiedyś były takie stawy.