画像クレジット：NASA / JPL
火曜日のNASAミッションの説明の中で、メリディアニプラナムでのローバーの進歩について説明した火星探査ローバー（MER）の主任研究員であるスティーブスクワイレスは、驚くべき新しい水の証拠だけでなく、より大きな宇宙生物学のパズルのもう1つの新しいピース、水と硫黄を紹介しました。 「この量の硫酸塩（Opportunity着陸地点の近くのいくつかの場所で最大40％の硫黄塩を使用）では、水を使用する必要があります。」
しかし、ミッション科学者によると、水は赤い惑星の将来の生物学的写真の最初のパズルピースにすぎません。この感情は、まだ欠けているパズルのピースのほんの一部を検討することで強調されました。たとえば、時間はまだ考慮されていない1つの要素です。 SETI Instituteの科学者であるロッコマンシネッリは、「火星には必須の主要および副生物要素が存在することを知っています。火星で生命が発生したかどうかを判断するための主な要因は、表面に液体水が十分に存在したかどうかを判断することです。時間。水の歴史は岩石の鉱物学にあります。」
居住性とエネルギー
しかし、火星の一部の地域では、そのような水だけが少なくとも一時的に地質記録に「染み込んでいる」という鉱物学的な約束を示しているので、特に古代の居住性の説得力のある事例を裏付けるために、次に必要なその他の重要な成分は何でしょうか。微生物学者が地球上の生命について知っていることとの比較を求めて、難しい質問が始まります。そのため、より単純な実験から始める必要があります。今日、火星で丈夫な地球微生物はどのように生き残るのでしょうか。
ほとんどの微生物学者によると、特によくない。 「今日」が火星の気象史の最後の数千万年を含むように取られたとしても、低温、低圧、および乏しいエネルギーの複合的な問題は、今日の火星に多面的です。
地球の平均気温が15 C（59 F）であるのと比較すると、火星の地球全体の平均気温は-53 C（-63.4 F）です。一時的な温度は、両方の着陸地点の周りの赤道地域で水の氷点を超えることがありますが、ほとんどの生物学的シナリオでは、基本的な暖かさのブースターショットが必要です。赤い惑星の居住可能なケースは、通常、長い間失われた火星を仮定します。火星は、今日知られている最も困難な生物でさえ敵対的であると思われるものよりも湿っていて暖かいものでした。
次世代のより良い微生物、Desulfotomaculum
しかし、水源が特定されると、おそらく火星での最も大きな問題は、非常に薄くて通気性のない大気であり、それは地球の海面気圧の単なる1％にすぎません。表面に露出した場合、今日の火星の微生物は急速に乾燥して凍結します。つまり、環境がその好まれた生物学に極端になったときに、ある種の冬眠を止めることができなければ。有望な微生物の候補者は、火星の天候がおだやかになったときはいつでも、冬眠するための大きなプラスとなるため、胞子形成のための何らかの手段を進化させる必要があります。
オポチュニティサイトの近くで発見された古代から現在までの地域の水の証拠に興味をそそられた科学者たちは、推測の問題を提起しました：胞子を形成し、硫酸塩を還元するバクテリアは、次世代の火星の微生物ハンターに新しいモデル生物を提供するでしょうか？
ベテランのバイキングとMERの科学チームメンバーであるベントンクラークによると、そのような候補者の1人は、微生物に致命的なストレスを与える可能性のある厳しい火星の状況を乗り切るための有力な候補です。デンバーのロッキードマーチンのクラーク氏は、「私はいつも好きな生物であるDesulfotomaculumを持っていました。これは、これらの岩石に見られるように、硫酸塩で生活できる生物です。」
1965年以来、胞子形成体が最初に発見され分類されたとき、その生物学は微生物の生存可能性のための最高の極端のいくつかを提供してきました。天候が冷えたり乾燥したりするときに胞子を形成しながら日光なしで生活することは、この丈夫な生物を将来の惑星科学者の間で検討するモデルにすることができます。
原始太陽エネルギーの独立性
大まかに言って、Desulfotomaculumという名前は、硫黄化合物を減らす「ソーセージ」を意味します。それは棒状の生物です。ラテン語の-tomaculumは「ソーセージ」を意味します。 Desulfotomaculumは嫌気性菌であり、酸素を必要としません。陸上では、土壌、水、地熱地域、および昆虫や動物のルーメンの腸で見られます。そのライフサイクルは、硫酸マグネシウム（またはエプソム塩）などの硫黄化合物を硫化水素に還元することに依存しています。
硫黄代謝微生物は非常に原始的な形態のエネルギー生成を使用します。それらの化学的作用は、すぐ近くの生息地と同じくらい重要です。初期の地球の状況について知っていることから、それはおそらく暑く、紫外線（UV）がたくさんありました。還元性雰囲気だったので、無機のエネルギー源としての硫化水素のようなものが使えるのではないでしょうか。地球上では、いくつかのDesulfotomaculum種は30〜37℃で最適に成長しますが、培養されている約20種のDesulfotomaculumによっては他の温度でも成長します。
太陽から遠く離れた極寒の乾燥した惑星では、代謝に成功するものはすべて、光合成以外のいくつかの新しい経路からもエネルギーを生成することで利益を得ます。驚いたことに、火星での特定の種類の放射線の危険は危険な場合がありますが、UV日光の不足自体が差し迫った問題です。地球上の一般的な緑や葉緑素に富む生命にとって、どのような種類の強度の太陽光が最も役立つでしょうか？または、微生物が土壌被覆または暗い岩の張り出しからの有用な日陰でのみ繁栄する可能性がある場合。直射日光なしで行うことは火星の規範かもしれません。
「[デスルホトマクラム]はそれに伴う水素を必要としますが、[硫黄]はそのエネルギー源です。太陽とは無関係に機能します」とクラークは言いました。 「後者の生物が好きな理由は、それが胞子も形成できるためです。それにより、火星での暖かい時期と、私たちが知っている[太陽]傾斜の違いとの間の、これらの暫定期間にわたって冬眠することができます。」
「化石の物理的な証拠に加えて、」あなたは化学的な証拠を持つことができます。硫黄は、同位体分別で非常にうまく機能するトレーサーの1つであることがわかります。生物が硫黄を処理するとき、それらは地質学的または鉱物学的な方法とは異なる方法で同位体を分別する傾向があります…したがって、それを探すための生物と同位体の方法があります。同位体分析を行うには、おそらく地球にサンプルを戻すことになるでしょう。」
命を守る
MITの地質学者であるJohn Grotzingerは、将来のミッションプランナーがどのようにして全体的な生物学的戦略を策定し始めるかという難しい質問を取り上げました。オポチュニティサイトでこの種の露頭近くに上陸した後、将来の火星のミッションで化石生物の証拠を探すことができますか？ 「この質問への答えは非常に簡単です。地球上で唯一の経験ですが、古代の岩石に保存されている化石を見つけることは非常にまれです。あなたは彼らの保護のために状況を最適化するためにできる限りのことをしなければなりません。」
オポチュニティミッションの最初から、ハーバード古生物学者でMER科学チームのメンバーであるアンドリューノールは、Astrobiology Magazineに次のように述べています。「メリディアニについて考えるときに心に留めておきたい本当の質問は、何かありますか。その生物学は実際にダイアジェネティックス的に安定した岩に保存されていますか？ ..1000万年ごとに100年間、火星の表面に水が存在している場合、それは生物学にとってあまり興味深いことではありません。それが1000万年もの間存在するなら、それは非常に興味深いことです。」
「保存について最初に心配します」とGrotzingerは強調しました。 「保存を最適化するための戦略を立てます。何かがあった場合、これらの[条件は]タイムカプセルに理想的です...しかし、それは困難なものです。 …現時点でこれらの結果を解釈する際には注意を促したい。」
「ご期待ください」とSquyres氏は結論付けました。
元のソース：NASA / Astrobiology Magazine
