[Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại
https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos
Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]
Bản thiết kế cho các dạng sống trên sao Hỏa?
của Đại học McGill
Các vi sinh vật lấy từ trầm tích bề mặt gần Lost Hammer Spring, Canada, cách Bắc Cực khoảng 900 km về phía nam, có thể cung cấp bản thiết kế cho các dạng sống có thể đã từng tồn tại hoặc có thể vẫn tồn tại trên sao Hỏa. Nhà cung cấp hình ảnh: Elisse Magnuson.
Môi trường cực kỳ mặn, rất lạnh và gần như không có oxy dưới lớp băng vĩnh cửu của Lost Hammer Spring ở Cao Bắc Cực của Canada là môi trường gần giống với một số khu vực nhất định trên sao Hỏa. Vì vậy, nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các dạng sống có thể đã từng tồn tại — hoặc có thể vẫn tồn tại — trên sao Hỏa, thì đây là một nơi tốt để tìm hiểu. Sau nhiều lần tìm kiếm trong những điều kiện cực kỳ khó khăn, các nhà nghiên cứu của Đại học McGill đã tìm thấy những vi khuẩn chưa từng được xác định trước đây. Hơn nữa, bằng cách sử dụng các kỹ thuật gen hiện đại, họ đã có được cái nhìn sâu sắc về quá trình trao đổi chất của mình.
Trong một bài báo gần đây trên Tạp chí ISME, các nhà khoa học lần đầu tiên chứng minh rằng các cộng đồng vi sinh vật được tìm thấy sống ở vùng Bắc Cực cao của Canada, trong điều kiện tương tự như trên sao Hỏa, có thể tồn tại bằng cách ăn và hít thở các hợp chất vô cơ đơn giản của một loại đã được phát hiện trên sao Hỏa (như mêtan, sunfua, sunfat, carbon monoxide và carbon dioxide). Khám phá này hấp dẫn đến mức các mẫu trầm tích trên bề mặt Lost Hammer đã được Cơ quan Vũ trụ Châu Âu lựa chọn để kiểm tra khả năng phát hiện sự sống của các thiết bị mà họ định sử dụng trong Sứ mệnh ExoMars tiếp theo.
Xây dựng kế hoạch chi tiết về sự sống trên sao Hỏa
Lost Hammer Spring, ở Nunavut ở Cao Bắc Cực của Canada, là một trong những suối trên cạn lạnh nhất và mặn nhất được phát hiện cho đến nay. Nước đi qua 600 mét lớp băng vĩnh cửu lên bề mặt cực kỳ mặn (độ mặn ~ 24%), lâu năm ở nhiệt độ dưới 0 (~ −5 ° C) và hầu như không chứa ôxy (ôxy hòa tan <1ppm). Nồng độ muối rất cao giữ cho suối Lost Hammer không bị đóng băng, do đó duy trì môi trường sống ở dạng lỏng ngay cả ở nhiệt độ dưới 0. Những điều kiện này tương tự như những điều kiện được tìm thấy ở một số khu vực nhất định trên sao Hỏa, nơi các mỏ muối phổ biến và các suối muối lạnh có thể đã được quan sát thấy. Và trong khi các nghiên cứu trước đó đã tìm thấy bằng chứng về vi sinh vật trong môi trường giống như sao Hỏa này - đây là một trong số rất ít nghiên cứu tìm thấy vi sinh vật còn sống và hoạt động
Để có được cái nhìn sâu sắc hơn về các dạng sống có thể tồn tại trên sao Hỏa, một nhóm nghiên cứu của Đại học McGill, do Lyle Whyte thuộc Khoa Khoa học Tài nguyên Thiên nhiên đứng đầu, đã sử dụng các công cụ gen hiện đại và các phương pháp vi sinh đơn bào để xác định và mô tả đặc điểm của một cuốn tiểu thuyết, và quan trọng hơn, một cộng đồng vi sinh vật hoạt động tích cực trong mùa xuân độc đáo này. Việc tìm kiếm các vi khuẩn và sau đó xác định trình tự DNA và mRNA của chúng không phải là một nhiệm vụ dễ dàng.
Nó có một dạng sống khác thường để tồn tại trong những điều kiện khó khăn
Tiến sĩ Elisse Magnuson giải thích: “Phải mất vài năm làm việc với lớp trầm tích trước khi chúng tôi có thể phát hiện thành công các cộng đồng vi sinh vật đang hoạt động. sinh viên trong phòng thí nghiệm của Whyte, và là tác giả đầu tiên của bài báo. "Độ mặn của môi trường can thiệp vào cả quá trình chiết xuất và sắp xếp trình tự của vi sinh vật, vì vậy khi chúng tôi có thể tìm thấy bằng chứng về các cộng đồng vi sinh vật đang hoạt động, đó là một trải nghiệm rất hài lòng."
Nhóm nghiên cứu đã phân lập và giải trình tự DNA từ cộng đồng mùa xuân, cho phép họ tái tạo lại bộ gen từ khoảng 110 vi sinh vật, hầu hết trong số đó chưa từng được nhìn thấy trước đây. Những bộ gen này đã cho phép nhóm nghiên cứu xác định cách những sinh vật như vậy tồn tại và phát triển trong môi trường khắc nghiệt độc đáo này, đóng vai trò như bản thiết kế cho các dạng sống tiềm năng trong môi trường tương tự. Thông qua giải trình tự mRNA, nhóm nghiên cứu có thể xác định các gen hoạt động trong bộ gen và về cơ bản xác định một số vi khuẩn rất khác thường tích cực trao đổi chất trong môi trường mùa xuân khắc nghiệt.
Không cần vật liệu hữu cơ để hỗ trợ sự sống
Whyte cho biết thêm: “Các vi sinh vật mà chúng tôi tìm thấy và mô tả tại Lost Hammer Spring thật đáng ngạc nhiên, bởi vì, không giống như các vi sinh vật khác, chúng không phụ thuộc vào vật chất hữu cơ hoặc oxy để sống. "Thay vào đó, chúng tồn tại bằng cách ăn và hít thở các hợp chất vô cơ đơn giản như mêtan, sunfua, sunfat, carbon monoxide và carbon dioxide, tất cả đều được tìm thấy trên sao Hỏa. Chúng cũng có thể cố định khí carbon dioxide và nitơ từ khí quyển, tất cả đều khiến chúng thích nghi cao để tồn tại và phát triển trong những môi trường rất khắc nghiệt trên Trái đất và hơn thế nữa. "
Các bước tiếp theo trong nghiên cứu sẽ là nuôi cấy và mô tả thêm đặc điểm của các thành viên phong phú và tích cực nhất của hệ sinh thái vi sinh vật kỳ lạ này, để hiểu rõ hơn tại sao và làm thế nào chúng phát triển mạnh trong cái lạnh rất mặn, ẩm ướt của Mùa xuân Búa mất. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng điều này sẽ giúp ích cho việc giải thích các đồng vị lưu huỳnh và carbon thú vị nhưng bí ẩn, gần đây đã thu được từ tàu NASA Curiosity Rover trong miệng núi lửa Gale trên sao Hỏa.
