Nieuw onderzoek bewijst dat aardse bacteriën meer kunnen hebben dan gedacht.

Mars lijkt met zijn rode kleur misschien een vrij gezellige planeet. Maar vergis je niet. De gemiddelde temperatuur ligt rond de -63 graden Celsius. En in poolgebieden en ‘s nachts kan die dalen tot wel -145 graden Celsius. En dan is er ook nog die intense straling en zeer lage luchtdruk (tot wel 1000 keer lager dan op aarde).

Microben
Het zijn extreme omstandigheden en tot op heden was niet duidelijk hoe microben zich onder dergelijke omstandigheden houden. Maar een nieuw onderzoek – verschenen in het blad Extremophiles – brengt daar verandering in. Tijdens dit onderzoek gingen wetenschappers na hoe goed microben die in Arctisch permafrost zitten bestand zijn lage temperaturen, lage luchtdruk en heftige straling. “Het belangrijkste doel was: nagaan of aardse micro-organismen langdurig kunnen overleven in het Martiaanse regoliet (zie kader, red.),” zo schrijven de onderzoekers in hun paper. Ze gaan er hierbij van uit dat de microben aan cryoconservatie doen (wat in feite betekent dat ze nog wel leven, maar bevroren zijn en in een soort winterslaap vertoeven).

Regoliet is losliggend, verweerd materiaal dat we onder meer op de maan, maar ook Mars kunnen vinden. Aangenomen wordt dat het Martiaanse regoliet goed te vergelijken valt met permanent bevroren sedimentair gesteente op aarde. Door permafrost – en de microben die daarin zitten – aan de omstandigheden op Mars te onderwerpen, simuleren onderzoekers in zekere zin dan ook de situatie waar eventuele microben op Mars mee te maken hebben.

Aangenomen wordt dat de levensduur van dergelijk bevroren micro-organismen op Mars eigenlijk alleen beperkt wordt door de straling waaraan zij worden blootgesteld. Vandaar dat de onderzoekers met name geïnteresseerd waren in hoe de microben in het permafrost op straling reageerden. Ze stelden ze bloot aan hoge doses gammastraling (tot wel 100 kGy, terwijl eerdere studies niet veel verder gingen dan 80 kGy).

Arhtrobacter
De straling bleek niet voor alle micro-organismen het einde in te luiden. Wel vonden er enkele verschuivingen plaats in de biodiversiteit, aldus de onderzoekers. Na blootstelling aan de gammastraling detecteerden ze in het permafrost bijvoorbeeld opeens een microbe uit het geslacht Arhtrobacter die ze in het controle-permafrost (dat niet aan straling werd blootgesteld) niet zagen. Waarschijnlijk is dat te verklaren doordat bacteriën die van nature veelvuldig in het permafrost aanwezig waren door de straling minder dominant werden, waardoor de Arhtrobacter-bacterie ineens in het oog sprong. Het suggereert dat deze bacterie beter bestand is tegen Martiaanse omstandigheden. Iets wat onderschreven wordt door eerder onderzoek dat aantoonde dat deze bacteriën vrij veel ultraviolette straling kunnen verdragen en dat hun DNA zelfs nadat ze miljoenen jaren in het permafrost hebben gezeten nog in prima staat is.

Twintig miljoen jaar
“De resultaten van dit onderzoek wijzen op de mogelijkheid van langdurige cryoconservatie van levende micro-organismen in het Martiaanse regoliet,” zo concludeert onderzoeker Vladimir S. Cheptsov. “De intensiteit van ioniserende straling op het oppervlak van Mars is 0,05-0,076 Gy per jaar en neemt af naarmate de diepte toeneemt. Rekening houdend met de intensiteit van straling in het Martiaanse regoliet wijst deze data erop dat het mogelijk is dat hypothetische Martiaanse ecosystemen in de oppervlaktelaag van het regoliet (waar ze beschermd worden tegen UV-straling) zeker 1,3 tot 2 miljoen jaar bewaard blijven en op een diepte van vijf meter zelfs zeker 20 miljoen jaar.”

Daarmee is natuurlijk nog niet bewezen dat op Mars daadwerkelijk leven te vinden is. Wel suggereert het voorzichtig dat het ongastvrije Mars micro-organismen waarschijnlijk minder afschrikt dan gedacht. Bovendien weten we nu dat prokaryoten (eencelligen zonder celkern, waartoe onder meer de bacteriën gerekend worden) meer kunnen hebben dan we durfden vermoeden. En dat moeten we in het achterhoofd houden als we op hemellichamen in het zonnestelsel op zoek gaan naar buitenaards leven, zo stellen de onderzoekers.