Archeon Haloferax volcanii rostl 160 dní v simulaci marsovských solných kapes

Mikroorganismus Haloferax volcanii, modelový solumilný archeon, rostl po dobu 160 dní v podmínkách, které simulují slanou kapalinu v podpovrchových kapsách na Marsu. Výsledky experimentu vědci z University of Florida zveřejnili 5. listopadu v časopise Applied and Environmental Microbiology. Vedoucí autor Dr. Adam Robinson a jeho kolegové zároveň zdůrazňují, že zjištění neznamená existenci života na Marsu.

Experiment probíhal ve vakuové komoře, kde výzkumníci udržovali tlak 24 mbar, tedy přibližně dvě procenta tlaku na hladině moře. Atmosféra se skládala z oxidu uhličitého bez kyslíku a teplota byla nastavena na 21 °C. Buňky rostly v extrémně slaném médiu obsahujícím dusičnan nebo chloristan; v popisu jednoho ze snímků je uvedena koncentrace 100 mM dusičnanu. Podmínky měly odpovídat kapsám solí v hloubce zhruba 20 centimetrů pod povrchem Marsu.

Růst se podle autorů projevil ve všech nízkotlakých variantách s dusičnanem nebo chloristanem. Vědci ho sledovali podle nárůstu optické hustoty kultur. Dalším ukazatelem byl úbytek živin: v kulturách za marťanského tlaku ubylo 15 až 29 procent dusičnanu, respektive 16 až 29 procent chloristanu. V kontrolních vzorcích bez buněk k žádnému úbytku nedocházelo, což ukazuje, že za změnou stojí aktivita mikroorganismů. Ztráta kapaliny přitom zůstala ve všech variantách za celých 160 dní pod čtyřmi procenty, takže kapalné médium se i při tak nízkém tlaku udrželo.

Elektronová mikroskopie odhalila u rostoucích nízkotlakých kultur husté struktury podobné biofilmu. Ramanova spektroskopie zase zaznamenala signály karotenoidních pigmentů. Ty zůstaly zjistitelné, byly však slabší než u kontrolních kultur pěstovaných s kyslíkem.

Autoři otevřeně uvádějí, že růst při tlaku 24 mbar byl významně nižší než při pozemském tlaku. Experiment navíc nezahrnoval marťanské cykly zmrazování a tání, záření ani úplnou marťanskou chemii. Použité živné médium podle nich nereprezentuje organické látky, které se na Marsu očekávají. Kultury se navíc měřily pouze na začátku a na konci pokusu, protože otevření komory by do ní vpustilo kyslík a narušilo podmínky experimentu.

Vědci tvrdí, že jejich zjištění neznamená, že na Marsu existuje život; ukazuje jen, že pozemský archeon dokáže při marťanském tlaku a bez kyslíku v slané kapalině s dusičnanem nebo chloristanem růst. Dr. Robinson přesto vidí v práci příspěvek do širší debaty. „Přidáváme se k rostoucímu množství důkazů naznačujících, že bychom měli zvážit možnost existence života na Marsu dnes,“ uvedl.

Halofilní archea patří k organismům, které se přizpůsobily prostředí s vysokou koncentrací solí. Haloferax volcanii se v laboratořích používá jako modelový druh, takže o jeho biologii existuje řada poznatků. Právě proto může sloužit jako vhodný kandidát pro zkoumání toho, jak by podobné mikroby mohly zvládat podmínky mimo Zemi. Marťanský povrch je pro známý život nehostinný kvůli nízkému tlaku, záření a nedostatku kapalné vody, a proto se pozornost vědců stále častěji obrací k podpovrchovým slaným prostředím, kde by se kapalná voda teoreticky mohla vyskytovat.

Nová práce se zaměřuje na jednu konkrétní otázku: zda by kapalný solný roztok vydržel při marťanském tlaku dostatečně dlouho a zda by v něm mohla probíhat metabolická aktivita. Výsledky dávají na obě otázky v laboratorních podmínkách kladnou odpověď. Zůstává však otevřené, nakolik se tyto podmínky shodují se skutečným marťanským podložím, které je mnohem složitější než pečlivě řízené prostředí vakuové komory.

Studie nese identifikátor doi: 10.1128/aem.01749-26. Další kroky by podle omezení, která sami autoři uvádějí, musely zahrnout realističtější simulaci marťanského prostředí, tedy i střídání teplot, záření a složitější chemické složení půdy a solí.