새로운 연구에 따르면 화성에서 생명체를 발견할 가능성이 이전에 예상했던 것보다 더 높다는 사실이 밝혀졌습니다.

화성의 첫 샘플이 지구로 돌아오면 과학자들은 고대의 잠자는 박테리아를 찾아야 한다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다.

최초의 연구에서 Northwestern University의 Brian Hoffman과 Ajay Sharma를 포함한 연구팀은 고대 박테리아가 이전에 가정했던 것보다 훨씬 더 오래 화성 표면 가까이에서 생존할 수 있음을 발견했습니다. 그리고 — 박테리아가 묻혀서 은하계의 우주 방사선과 태양 양성자로부터 보호될 때 — 그들은 훨씬 더 오래 생존할 수 있습니다.

이러한 발견은 화성에서 생명체가 진화했다면, 엑소마스(로잘린드 프랭클린 로버)와 지표 아래 2미터에서 물질을 추출하기 위한 드릴을 운반할 화성 생명체 탐험가를 포함한 미래의 임무에서 생물학적 유적이 드러날 가능성을 강화합니다.

그리고 과학자들이 화성의 혹독한 환경에도 불구하고 특정 종류의 박테리아가 생존할 수 있다는 것을 증명했기 때문에 미래의 우주비행사와 우주 관광객은 의도치 않게 자신의 히치하이킹 박테리아로 화성을 오염시킬 수 있습니다.

논문은 저널에 10월 25일 화요일 게재됩니다. 우주생물학.

USU(Uniformed Services University of Health Sciences) 병리학 교수인 Michael Daly는 “우리의 모델 유기체는 화성의 전방 오염과 지구의 후방 오염 모두에 대한 대리인 역할을 합니다. 둘 다 피해야 합니다”라고 말했습니다. 이 연구를 주도한 국립 아카데미의 행성 보호 위원회 위원. “중요하게도, 이러한 발견은 생물 방어에도 영향을 미칩니다. 탄저균과 같은 생물학적 제제의 위협은 군대 및 국토 방어에 대한 우려로 남아 있기 때문입니다.”

연구의 수석 공동 저자인 호프만은 “우리는 화성의 지상 오염이 수천 년의 기간에 걸쳐 본질적으로 영구적일 것이라고 결론지었다”고 말했다. “이는 화성 생명체를 찾기 위한 과학적 노력을 복잡하게 만들 수 있습니다. 마찬가지로, 미생물이 화성에서 진화했다면 현재까지 생존할 수 있습니다. 즉, 화성 샘플을 반환하면 지구가 오염될 수 있습니다.”

Hoffman은 Charles E. and Emma H. ​​Morrison 화학 교수이자 노스웨스턴의 Weinberg College of Arts and Sciences 분자 생명과학 교수입니다. 그는 또한 생명 과정 화학 연구소의 회원입니다.

화성 시뮬레이션

화성의 환경은 가혹하고 용서할 수 없습니다. 중위도에서 평균 화씨 -80도(섭씨 -63도)인 건조하고 얼어붙은 조건으로 인해 붉은 행성은 생명체가 살기 힘든 것처럼 보입니다. 더 나쁜 것은 화성은 또한 강렬한 은하계의 우주 방사선과 태양 양성자에 의해 끊임없이 공격을 받고 있다는 것입니다.

이러한 조건에서 생명체가 생존할 수 있는지 여부를 조사하기 위해 Daly, Hoffman 및 공동 연구자들은 먼저 미생물 생명체의 이온화 방사선 생존 한계를 결정했습니다. 그런 다음, 그들은 6가지 유형의 지구인 박테리아와 곰팡이를 시뮬레이션된 화성 표면(얼어붙은 건조 상태)에 노출시키고 감마선이나 양성자로 충격을 가했습니다(우주의 방사선을 모방하기 위해).

호프만은 “화성 대기에는 흐르는 물이나 상당한 양의 물이 없기 때문에 세포와 포자가 말라버릴 것”이라고 말했다. “또한 화성의 표면 온도는 드라이아이스와 거의 비슷하기 때문에 실제로 깊이 얼어붙은 것으로 알려져 있습니다.”

궁극적으로 연구원들은 일부 육상 미생물이 수억 년의 지질학적 시간 척도에 걸쳐 화성에서 잠재적으로 생존할 수 있다고 결정했습니다. 사실, 연구자들은 하나의 강력한 미생물이 데이노코커스 라디오듀란스 (애칭 “코난 박테리아”로 알려짐)은 화성의 혹독한 조건에서 살아남기에 특히 적합합니다. 새로운 실험에서 Conan Bacterium은 춥고 건조한 환경에서 천문학적인 양의 방사선을 견뎌냈습니다. 새균 수백만 년 동안 지구에서 생존할 수 있는 포자.

라디칼 방사선

방사선의 영향을 테스트하기 위해 연구팀은 샘플을 다량의 감마선과 양성자에 노출시켰습니다. 이는 화성이 지표면 근처에서 받는 일반적인 현상이며, 미생물이 깊숙이 묻혀 있을 경우 발생할 훨씬 적은 양의 감마선과 양성자입니다.

그런 다음 Northwestern의 Hoffman 팀은 고급 분광기 기술을 사용하여 방사된 미생물 세포에서 망간 항산화제의 축적을 측정했습니다. Hoffman에 따르면 미생물이나 그 포자가 생존할 수 있는 방사선량의 크기는 포함된 망간 항산화제의 양과 관련이 있습니다. 따라서 망간 항산화제가 많을수록 방사선에 대한 저항성이 높아지고 생존이 향상됩니다.

이전 연구에서 이전 연구자들은 Conan Bacterium이 액체에 떠 있을 때 화성 표면 바로 아래에서 약 120만 년에 해당하는 25,000단위의 방사선(또는 “회색”)에서 생존할 수 있음을 발견했습니다. 그러나 새로운 연구에 따르면 왕성한 박테리아가 건조되고, 얼고, 깊게 묻힐 때(화성 환경에서 일반적일 수 있음) 140,000 그레이의 방사선을 견딜 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이 용량은 사람을 죽일 수 있는 용량의 28,000배입니다.

Conan Bacterium은 자외선을 쬐는 동안 표면에서 몇 시간 동안만 생존할 수 있었지만 음영 처리되거나 화성 표면 바로 아래에 위치할 때 수명이 극적으로 향상됩니다. 화성 표면에서 불과 10센티미터 아래에 묻힌 Conan Bacterium의 생존 기간은 150만 년으로 늘어납니다. 그리고 10미터 아래에 묻혔을 때 호박색 박테리아는 무려 2억 8천만 년 동안 생존할 수 있었습니다.

미래의 임무를 찾고

이 놀라운 생존 위업은 부분적으로 박테리아의 게놈 구조 덕분이라고 연구원들은 발견했습니다. 오랫동안 의심되었던 연구원들은 Conan Bacterium의 염색체와 플라스미드가 서로 연결되어 완벽한 정렬 상태를 유지하고 강렬한 방사선 조사 후 복구할 준비가 되어 있음을 발견했습니다.

즉, 코난 박테리아와 유사한 미생물이 마지막으로 화성에 물이 흘렀던 시기에 진화했다면 그 살아있는 잔해가 깊은 지하에 여전히 휴면 상태일 수 있다는 의미입니다.

“하지만 D. 라디오듀란스 Daly는 “화성 지하에 묻힌 화성은 흐르는 물이 화성에서 사라진 이후 약 20억 ~ 25억 년 동안 휴면 상태에서 살아남을 수 없었습니다. 이러한 화성 환경은 운석 충돌에 의해 정기적으로 변경되고 녹습니다. 주기적인 녹는 것이 간헐적인 재증식을 허용할 수 있음을 시사합니다.”라고 말했습니다. 그리고 분산. 또한 화성에 생명체가 존재했다면 지금 화성에 생명체가 존재하지 않더라도 거대분자와 바이러스는 훨씬 더 오래 생존할 것입니다. 이는 화성에서 생명체가 진화했다면 미래의 임무에서 이것이 밝혀질 가능성을 강화합니다.”

“미생물 이온화 방사선 생존 가능성에 대한 건조 및 동결의 영향: 화성 샘플 반환에 대한 고려 사항”이라는 연구는 국방 위협 감소 기관(보조금 번호 HDTRA1620354) 및 국립 보건원(보조금 번호 GM111097)의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221025112524.htm