湖は、単一の「極限環境微生物」属のバクテリアによって支配されています。
いくつかの専門微生物は、 火星'初期の歴史は、新しい出版物を報告します 天文学と宇宙科学のフロンティア—そしてこれは幅広い適応のおかげかもしれません。
コスタリカのポアス火山の熱水クレーター湖は、地球上で最も敵対的な生息地のXNUMXつです。 水は超酸性で、有毒な金属でいっぱいで、温度は快適から沸騰までの範囲です。 さらに、再発する「水蒸気爆発」は、蒸気、灰、岩石の突然の爆発を引き起こします。 このような致命的な噴火にもかかわらず、熱水環境は、地球上で最も初期の生命体が始まった場所である可能性があります。生命が存在した場合は、火星でも発生する可能性があります。 これらの過酷な条件で生命がどのように生き残ることができるかを発見するだけでなく、これらの微生物を研究することで、火星に生命が存在したかどうか、そしてどのように存在したかについての手がかりが得られます。
「私たちの重要な発見のXNUMXつは、この極端な火山湖の中で、数種類の微生物しか検出されなかったが、それらが生き残るための潜在的な多数の方法であるということです」と、コロラド大学の大学院生である筆頭著者のJustinWangは述べています。ボルダー、米国。 「私たちは、噴火が起こっているときに湖の縁で生き残ることによってこれを行うと信じています。 これは、比較的幅広い遺伝子を持っていることが有用である場合です。」
クレーターとその非常に過酷な湖、ラグナカリエンテは、極限環境微生物のアシディフィリウムバクテリアの単一の属によって支配されています。 クレジット：Justin Wang
この現在の学際的なコラボレーションは、2013年からの以前の研究をフォローアップしています。当時、研究者たちは、 アシディフィリウム Poás火山湖の属。 当然のことながら、このタイプのバクテリアは一般的に 酸 鉱山排水と熱水システム、そしてそれらは多様な環境に適応した複数の遺伝子を持っていることが知られています。
その後数年間、一連の噴火があり、チームは2017年に戻って、微生物の多様性に変化があったかどうかを確認し、生物の生化学的プロセスをより包括的に研究しました。 この最新の作品は、もう少し生物多様性があったことを示していますが、それでも アシディフィリウム バクテリア。
介して DNA チームは、湖のサンプルに含まれる生物の配列を決定し、細菌が極端で動的な条件に耐えるのに役立つ可能性のある多種多様な生化学的能力を持っていることを確認しました。 これらには、硫黄、鉄、ヒ素、炭素固定（植物のような）、単糖と複合糖の両方、およびバイオプラスチック顆粒（微生物が生成し、ストレスまたは飢餓時にエネルギーと炭素の貯蔵として使用できる）を使用してエネルギーを生成する経路が含まれていました。
コスタリカのポアス火山湖にあるラグーンカリエンテ湖でのフィールドワーク。 クレジット：Justin Wang
「私たちは見つけた多くの遺伝子を期待していましたが、湖の生物多様性が低いことを考えると、これほど多くの遺伝子を期待していませんでした」とWang氏は言います。 「これは非常に驚きでしたが、絶対にエレガントです。 これが、活火山の火口湖での生活に人生がどのように適応するかということは理にかなっています。」
しばしば致死的な環境にもかかわらず、熱水系は、熱、水、エネルギーなど、生命の進化に重要な要素のほとんどを供給します。 地球と火星の両方に関する主要な理論がこれらの場所に焦点を当てているのはこのためです。 これまでのこれまでの取り組みでは、 サーチ 火星の生物の多くは川底やデルタ地帯に焦点を当ててきたが、著者らは過去の温泉地（火星に何十億年も存在していた）にもっと注目すべきだと示唆している。
「私たちの研究は、火星の熱水環境に「地球の生命」がどのように存在していたかについての枠組みを提供します」とWang氏は説明します。 「しかし、火星に生命が存在したかどうか、そしてそれが私たちがここに持っている微生物に似ているかどうかは、依然として大きな問題です。 私たちの研究が、これらの環境で生命の兆候を探すことを優先するように会話を導くことを願っています。たとえば、パーサヴィアランスのローバーが現在いるジェゼロクレーターのクレーターリムにいくつかの良いターゲットがあります。」
参照：「極端な火星のアナログ生態系における微生物の生存：コスタリカのポアス火山」、Justin L. Wang、Nicholas B. Dragone、Geoffroy Avard、Brian M. Hynek、28年2022月XNUMX日、 天文学と宇宙科学のフロンティア.
DOI：10.3389 / fspas.2022.817900
