ขณะนี้หุ่นยนต์โรเวอร์กำลังสำรวจพื้นผิวดาวอังคาร ภารกิจส่วนหนึ่งของยานโรเวอร์คือการสำรวจดาวเคราะห์เพื่อหาสัญญาณของสิ่งมีชีวิต อาจไม่มีอะไรให้ค้นหา แต่ถ้ามี และยานสำรวจไม่สามารถ “เห็น” มันได้ล่ะ งานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่ในวารสาร Nature Communicationsชี้ว่าอุปกรณ์ปัจจุบันของยานโรเวอร์อาจไม่ได้ขึ้นอยู่กับภารกิจในการค้นหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิต ในฐานะนักจุลชีววิทยาด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง ฉันคุ้นเคยกับความท้าทายในการค้นหาสิ่งมีชีวิตที่ดูเหมือนว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้
ในทางโหราศาสตร์ เราศึกษาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในพื้นที่
ต่างๆ บนโลก โดยมีลักษณะทางสิ่งแวดล้อมหรือทางกายภาพที่คล้ายคลึงกับบริเวณต่างๆ ที่อธิบายไว้บนดาวอังคาร เราเรียกสภาพแวดล้อมบนบกเหล่านี้ว่า “ไซต์อะนาลอกของดาวอังคาร”
งานวิจัยชิ้นใหม่ซึ่งนำโดย Armando Azua-Bustos ที่ศูนย์ Astrobiology ในกรุงมาดริด ได้ทดสอบเครื่องมืออันซับซ้อนในปัจจุบันที่ใช้โดยยานสำรวจ Curiosity and Perseverance ของ NASA รวมถึงอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการรุ่นใหม่ที่วางแผนไว้สำหรับการวิเคราะห์ในอนาคต ในระบบอนาล็อกของดาวอังคาร ทะเลทรายอาทาคามา
Azua-Bustos และเพื่อนร่วมงานพบว่าอุปกรณ์ทดสอบของรถโรเวอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับวิเคราะห์ตัวอย่างในภาคสนาม มีความสามารถจำกัดในการตรวจจับร่องรอยของสิ่งมีชีวิตที่เราคาดว่าจะพบบนดาวเคราะห์สีแดง พวกเขาสามารถตรวจจับส่วนประกอบแร่ธาตุของตัวอย่างได้ แต่ไม่สามารถตรวจจับโมเลกุลอินทรีย์ได้เสมอไป
ในกรณีของทีมของฉัน ไซต์อะนาล็อกบนดาวอังคารของเราคือทะเลทรายที่หนาวเย็นและแห้งแล้งมากของ Dry Valleys และหมู่เกาะ Windmill ในทวีปแอนตาร์กติกา
ในทั้งสองไซต์นี้ ชีวิตดำรงอยู่ได้แม้จะมีแรงกดดันมากก็ตาม การค้นหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งที่ท้าทาย เมื่อพิจารณาจากสภาวะที่เลวร้ายและความขาดแคลนของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน
ขั้นแรก เราต้องกำหนดขอบเขตทางชีวภาพและกายภาพของชีวิตที่มีอยู่ (และถูกตรวจพบ) ในสภาพแวดล้อมที่ “สุดโต่ง” แบบอะนาล็อก จากนั้นเราต้องพัฒนาเครื่องมือเพื่อระบุ
ทีมของ Azua-Bustos พบว่าเทคนิคในห้องปฏิบัติการที่ซับซ้อน
สามารถตรวจจับไมโครไบโอมสีเข้มในตัวอย่างดินที่แห้งแล้งมากบนดาวอังคารในทะเลทราย Atacama ได้ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ปัจจุบันของยานสำรวจไม่สามารถตรวจจับมันบนดาวอังคารได้
ในตัวอย่างที่มีมวลชีวภาพที่หายาก เราใช้วิธีการทางห้องปฏิบัติการที่มีความไวสูงเพื่อตรวจหาชีวิตของจุลินทรีย์ รวมถึงการจัดลำดับยีนและการแสดงภาพเซลล์โดยใช้การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ต้นแบบสำหรับการจัดลำดับจีโนมในภาคสนามกำลังได้รับการพัฒนา แต่ยังไม่มีความไวที่จำเป็นสำหรับตัวอย่างมวลชีวภาพต่ำ
การค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นยังขึ้นอยู่กับความเข้าใจของเราว่าสิ่งมีชีวิตนั้นต้องการอะไร โดยรายการที่ง่ายที่สุดคือพลังงาน คาร์บอน และน้ำที่เป็นของเหลว
บนโลก สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้การสังเคราะห์แสงเพื่อควบคุมพลังงานจากแสงแดด กระบวนการนี้ต้องใช้น้ำ ซึ่งแทบจะไม่มีเลยในสภาพแวดล้อมแบบทะเลทรายที่แห้งแล้ง เช่น แอนตาร์กติกาและทะเลทรายอาตาคามา และเป็นไปได้มากว่าดาวอังคาร เราคิดว่ากระบวนการที่เราเรียกว่า “การสังเคราะห์ทางเคมีในบรรยากาศ” สามารถเติมเต็มช่องว่างนี้ได้
ทีมของฉันค้นพบการสังเคราะห์ทางเคมีในชั้นบรรยากาศเป็นครั้งแรกในดินทะเลทรายอันหนาวเย็นของทวีปแอนตาร์กติกา ในกระบวนการเมแทบอลิซึมที่ถูกมองข้ามนี้ แบคทีเรีย ” มีชีวิตอยู่ในอากาศที่เบาบาง ” โดยการบริโภคก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ในปริมาณเล็กน้อยจากชั้นบรรยากาศ
เราคิดว่าไมโครไบโอมในทะเลทรายแห้งอาจอาศัยกระบวนการนี้สำหรับพลังงานเช่นเดียวกับน้ำ ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการนี้ ระบบนิเวศแบบเดียวกับที่เราพบในแอนตาร์กติกาตอนนี้เป็นหนึ่งในแบบจำลองทางนิเวศวิทยาที่มีแนวโน้ม มากที่สุด ในการค้นหาชีวิตบนดาวอังคาร
ตอนนี้เราเชื่อว่ามีความเป็นไปได้ที่จะมีชีวิตในพื้นผิวของดาวอังคารที่มีซีเมนต์เป็นน้ำแข็ง ทีมของฉันร่วมกับผู้ทำงานร่วมกันที่ NASA และมหาวิทยาลัยพริทอเรียวางแผนที่จะตรวจสอบเรื่องนี้ใน University Valley ของแอนตาร์กติกา โดยการกำหนดขีดจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมของพลังงาน น้ำที่เผาผลาญ และการผลิตคาร์บอนผ่านปริมาณการใช้ก๊าซ
เป้าหมายของภารกิจในอนาคตสู่ดาวอังคาร รวมถึง ภารกิจ Icebreaker Lifeที่วางแผนไว้ในปี 2569 คือการค้นหาหลักฐานของชีวิต Icebreaker Life จะเก็บตัวอย่างพื้นน้ำแข็งที่ประสานกัน ซึ่งคล้ายกับชั้นดินเยือกแข็งแห้งในแอนตาร์กติก และหากตรวจพบสัญญาณของสิ่งมีชีวิต ภารกิจ Mars Sample Return จะมีความสำคัญสูง
การส่งตัวอย่างกลับมายังโลกเพื่อการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการนั้นมีความเสี่ยง ดังที่เราพบในตัวอย่างดินแอนตาร์กติกของเรา ความท้าทายอาจรวมถึงการปนเปื้อน การรักษาอุณหภูมิเย็นระหว่างการขนส่ง และความต้องการห้องปฏิบัติการกักกันเฉพาะทาง เพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างโดยไม่ทำลาย
แต่ตามที่ Asua-Bustos แนะนำ การนำตัวอย่างมายังโลกเพื่อการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการโดยละเอียดอาจเป็นวิธีเดียวที่แน่นอนในการตรวจจับหรือแยกแยะการมีอยู่ (หรือการมีอยู่ในอดีต) ของสิ่งมีชีวิต
Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
