Đầm kẹo màu hồng này ở Tây Ban Nha đang cung cấp những manh mối quý giá về cách các vi sinh vật cực đoan có thể tồn tại trên Sao Hỏa bất chấp điều kiện khắc nghiệt của hành tinh.
Đầm phá này ở miền trung Tây Ban Nha - được gọi là Laguna de Peña Hueca - có nước màu hồng, bắt nguồn từ các tế bào màu đỏ của một vi sinh vật cực đoan. Các nhà khoa học cho biết nó có thể cung cấp manh mối cho sự sống trên sao Hỏa. Hình ảnh qua Europlanet / F. Gómez / R. Thombre.
Có phải - hoặc đã có - có sự sống trên Sao Hỏa? Chúng tôi vẫn không tin tưởng câu trả lời cho câu hỏi đó, nhưng các nhà khoa học tiếp tục tìm ra manh mối mới cho thấy rằng có lẽ sự sống trên hành tinh này đã tồn tại hoặc thậm chí vẫn tồn tại. Ví dụ, tàu thám hiểm sao Hỏa Curiosity đã tìm thấy bằng chứng cho một hồ nước cổ và vật liệu hữu cơ được bảo tồn trong miệng núi lửa Gale, mặc dù bằng chứng trực tiếp về sự sống vẫn còn khó nắm bắt. Bây giờ, một nghiên cứu mới đây mô tả một vi sinh vật đáng kể trong một đầm phá kẹo màu hồng ở trung tâm Tây Ban Nha, khoảng 60 dặm (100 km) về phía nam của Madrid. Nghiên cứu cho thấy các loại sự sống tương tự có thể tồn tại trong điều kiện rất mặn trên Sao Hỏa.
Các nhà khoa học đã trình bày những phát hiện vào tuần trước (16-21 tháng 9) tại Đại hội Khoa học Hành tinh Châu Âu 2018. Họ cũng đã báo cáo chúng qua Europlanet, tổ chức phụ huynh của Quốc hội.
Đầm hồng được gọi là Laguna de Peña Hueca (Wikipedia nhập vào đây. Nó là một phần của hệ thống Lake Tyre ở La Mancha, Tây Ban Nha. Nước của nó có nồng độ muối và lưu huỳnh rất cao.
Do các mỏ muối và lưu huỳnh của nó, đầm phá ở Tây Ban Nha này được coi là một chất tương tự tốt cho các mỏ clorua được tìm thấy ở vùng cao nguyên phía nam của Sao Hỏa và nước biển đại dương bên dưới lớp vỏ băng giá Europa Europa.
Cận cảnh nước màu hồng trong đầm. Hình ảnh qua Europlanet / F. Gómez / R. Thombre.
Các nhà nghiên cứu muốn biết những gì mang lại cho đầm có màu hồng đặc biệt. Nhà hóa sinh Felipe Gómez của Trung tâm Astrobiologia ở Tây Ban Nha và Rebecca Thombre của Trường Cao đẳng Hiện đại ở Pune, Ấn Độ đã thu thập các mẫu nước đầm phá cho nghiên cứu. Sau khi phân lập các vi khuẩn, họ đã nghiên cứu các đặc điểm vật lý và trình tự di truyền của chúng. Họ phát hiện ra rằng các tế bào màu đỏ của một chi phụ của loài tảo yêu muối Dunaliella chịu trách nhiệm cho màu hồng của nước. Dunaliella là một chủng tảo được tìm thấy trong đầm phá và đã được đặt tên là Dunaliella salina EP-1 sau Cơ sở hạ tầng nghiên cứu Europlanet 2020. Theo giải thích của Tiến sĩ Thombre:
Dunaliella salina EP-1 là một trong những thuốc cực đoan chịu mặn nhất mà chúng tôi đã tìm thấy. Vi khuẩn cảm thấy khó dung nạp môi trường quá mẫn vì nước cần thiết cho tế bào hoạt động có xu hướng chảy ra qua màng tế bào vào môi trường mặn. Tảo sống sót trong điều kiện tại Peña Hueca bằng cách tạo ra các phân tử như glycerol bắt chước nồng độ muối bên ngoài trong tế bào và chống mất nước.
Các kết quả bổ sung vào các nghiên cứu trước đây cho thấy làm thế nào những người cực đoan như vậy có thể tồn tại trên Sao Hỏa ngay cả ngày nay, khi điều kiện khắc nghiệt hơn nhiều so với trước đây hàng tỷ năm. Bề mặt martian được coi là cực kỳ thù địch ngay cả với những người cực đoan, nhưng nhiều nhà nghiên cứu nghĩ rằng những sinh vật như vậy vẫn có thể dễ dàng tồn tại bên dưới bề mặt, đặc biệt là phát hiện gần đây về một hồ nước ngầm mặn sâu dưới băng gần cực nam, lần đầu tiên nước lỏng đã được xác nhận hiện đang tồn tại trên sao Hỏa. Như Tiến sĩ Gómez đã lưu ý:
Khả năng phục hồi của các cực đoan đối với các điều kiện của các chất tương tự trên sao Hỏa trên Trái đất cho thấy tiềm năng của chúng phát triển mạnh trong đất martian. Điều này có ý nghĩa đối với việc bảo vệ hành tinh, cũng như cách thức tảo có thể được sử dụng để làm địa hình sao Hỏa.
Các mẫu của tảo cực trị Dunaliella salina EP-1 trong một tinh thể muối. Hình ảnh qua Europlanet / F. Gómez / R. Thombre.
Một cái nhìn cận cảnh hơn về một mẫu của chủng tảo cực trị từ Laguna de Peña Hueca, được đặt tên là Dunaliella salina EP-1. Hình ảnh qua Europlanet / F. Gomez / R. Thombre.
Từ bài báo mới:
Khả năng chịu đựng của chất cực đoan này với nồng độ cao của epsomite, độ mặn, sunfat và perchlorate cho thấy khả năng phát triển của nó trong đất sao Hỏa. Nghiên cứu hiện tại nhấn mạnh khả năng phục hồi của các cực đoan từ các trường tương tự hành tinh với các điều kiện sao Hỏa và ý nghĩa và mối quan tâm của nó trong bảo vệ hành tinh vì các cực đoan này có thể làm nhiễm bẩn tàu vũ trụ và có thể phát triển mạnh trong điều kiện sao Hỏa.
Việc phát hiện ra vi khuẩn này cũng có các ứng dụng ngoài việc tìm kiếm sự sống trên các hành tinh hoặc mặt trăng khác. Các tế bào của tảo Dunaliella được sử dụng ở nhiều nước để sản xuất công nghiệp các carotenoids - ß-carotene, glycerol, bioactives, nhiên liệu sinh học và chất chống oxy hóa - vì vậy chủng EP-1 có thể được sử dụng cho một loạt các công nghệ sinh học. Theo bác sĩ Thombre:
Xem xét ý nghĩa thương mại và kinh tế của sinh vật này, các nghiên cứu trong tương lai được bảo đảm để có được một bức tranh hoàn chỉnh về sinh lý, sinh thái và tiềm năng công nghệ sinh học của nó.
Một hồ nước ngầm mặn đã được tìm thấy sâu dưới lớp băng gần cực nam martian. Một môi trường như vậy có thể là lý tưởng cho các vi sinh vật tương tự như các môi trường được phát hiện trong đầm phá ở Tây Ban Nha. Hình ảnh thông qua ESA / DLR / FU BERLINE (CC BY-SA 3.0 IGO).
Bên cạnh Dunaliella salina EP-1, các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy một loại vi khuẩn halophilic khác, Halomonas gomseologistsis PLR-1, trong một tảng đá màu hồng nhúng vào nước muối giàu sunfat của đầm phá. Các nhà khoa học nói rằng nó sẽ giúp họ hiểu được vai trò của sunfat đối với sự phát triển của vi sinh vật và lithopanspermia - lý thuyết cho rằng các sinh vật có thể được chuyển trong đá từ hành tinh này sang hành tinh khác.
Kẹo hồng đầm phá - Laguna de Peña Hueca - nằm ở trung tâm Tây Ban Nha, khoảng 60 dặm (100 km) về phía nam của Madrid.
Điểm mấu chốt: Các cực trị như Dunaliella salina EP-1 đang cung cấp manh mối có giá trị về loại vi sinh vật nào có thể tồn tại trên Sao Hỏa hoặc có thể vẫn phát triển mạnh ngày hôm nay. Các túi ngầm hoặc hồ nước, ngay cả khi có độ mặn cao, có thể là nơi tốt nhất để tìm, nếu các chất tương tự của chúng trên Trái đất là bất kỳ dấu hiệu nào.
Nguồn: Extremophiles từ Tyrez và Peña Hueca: Ý nghĩa cho việc khám phá khả năng cư trú của Sao Hỏa và Europa
Qua Europlanet