Prije više milijardi godina Zemljina je atmosfera bila mnogo drugačija od današnje. Dok je naša trenutna atmosfera osjetljiva ravnoteža plina dušika, kisika i plinova u tragovima, primordijalna atmosfera bila je rezultat vulkanskog otplinjavanja – sastavljena prvenstveno od ugljičnog dioksida, metana, amonijaka i drugih jakih kemikalija. U tom pogledu, drevna atmosfera našeg planeta ima nešto zajedničko s Marsovom trenutnom atmosferom.
Iz tog razloga, neki istraživači misle da bi se uvođenje fotosintetskih bakterija, koje su pomogle da se Zemljina atmosfera sakri u ono što je danas, jednog dana iskoristiti za terraformiranje Marsa. Prema a nova studija od strane međunarodnog tima znanstvenika, čini se da cijanobakterije mogu provoditi fotosintezu u uvjetima slabog osvjetljenja. Rezultati ove studije mogli bi imati drastične implikacije za Mars, gdje su uvjeti slabog osvjetljenja uobičajeni.
Studija pod nazivom “ Fotokemija iznad crvene granice u fotosustavima koji sadrže klorofil f “, objavljeno je u časopisuZnanost.Studiju je vodio Dennis J. Nürnberg s Odjela za životne znanosti na Imperial Collegeu u Londonu, a uključivala je članove iz Istraživačka škola kemije, ANU , the Nacionalno istraživačko vijeće , Sveučilište Queen Mary u Londonu , i Institut za integrativnu staničnu biologiju .
Cyanobacteria Spirulina Zasluge: cyanoknights.bio
Cijanobakterije su neki od najstarijih organizama na Zemlji, a fosilni dokazi ukazuju da su postojale još u arhejskoj eri (prije oko 3,5 milijardi godina). Tijekom tog vremena, odigrali su vitalnu ulogu u pretvaranju obilne CO² u atmosferi u plin kisik, što je na kraju dovelo do nastanka ozona (O³) koji je pomogao zaštititi planet od štetnog sunčevog zračenja.
Fotokemija koju koriste ti mikrobi slična je onoj na koju se danas oslanjaju biljke i drveće – koje su kasnije evoluirale. Proces se svodi na crveno svjetlo koje biljke apsorbiraju, a reflektiraju zeleno svjetlo zahvaljujući svom sadržaju klorofila. Što je okoliš tamniji, biljke su sposobne apsorbirati manje energije, a time i pretvoriti u kemijsku energiju.
Zbog svoje studije, tim predvođen Nürnbergom nastojao je istražiti koliko tamno okruženje može postati prije nego što fotosinteza postane nemoguća. Korištenje vrste bakterija poznate kaoChroococcidiopsis termalis(C. termalis), izložili su uzorke cijanobakterija slabom svjetlu kako bi saznali koje su najniže valne duljine koje su mogle apsorbirati.
Prethodno istraživanje je sugeriralo da je donja granica za pojavu fotokemije bila valna duljina svjetlosti od 700 nanometara - poznata kao 'crvena granica'. Međutim, tim je to otkrioC. termalisnastavio provoditi fotosintezu na valnim duljinama do 750 nanometara. Ključ, prema timu, leži u prisutnosti prethodno neotkrivenih dugovalnih klorofila, koje su istraživači pratili doC. termalisgenom.
Istraživači su podrijetlo ovih klorofila pratili doC. termalisgenoma, koji su smjestili u specifičnu grupu gena koja je uobičajena kod mnogih vrsta cijanobakterija. To sugerira da je sposobnost prelaska crvene granice zapravo prilično česta, što ima brojne implikacije. Kao prvo, nalazi pokazuju da su granice fotosinteze veće nego što se mislilo.
S druge strane, ovi nalazi ukazuju da određeni organizmi mogu funkcionirati koristeći manje goriva, što istraživači nazivaju 'fotosustavom niske energije bez presedana'. Za Krausza i njegove kolege ovaj bi fotosustav mogao biti prvi val u nastojanju da se teraformira Mars. Uz nastojanja da se zgusne atmosfera i zagrije okoliš, uvođenjeC. termalisa kopnene biljke mogle bi polako učiniti Mars pogodnim za ljudsko stanovanje.
Kako je Krausz objasnio u a nedavni intervju s kozmosom:
“Ovo bi moglo zvučati kao znanstvena fantastika, ali svemirske agencije i privatne tvrtke diljem svijeta aktivno pokušavaju pretvoriti ovu težnju u stvarnost u ne tako dalekoj budućnosti. Fotosinteza bi se teoretski mogla iskoristiti s ovim vrstama organizama za stvaranje zraka koji ljudi mogu disati na Marsu. Organizmi prilagođeni slabom svjetlu, poput cijanobakterija koje smo proučavali, mogu rasti ispod stijena i potencijalno preživjeti teške uvjete na crvenom planetu.”
Umjetnički koncept marsovskog astronauta koji stoji izvan staništa Mars One. Zasluge: Bryan Versteeg/Mars One
U tom pogledu, Krauszu i njegovim kolegama pridružuju se grupe poput CyanoKnights – tim studenata i znanstvenika volontera sa Sveučilišta primijenjenih znanosti i Tehničkog sveučilišta u Darmstadtu, Njemačka. Slično kao i Krauszov tim, CyanoKnights koji žele zasijati Mars cijanobakterijama kako bi pokrenuli ekološku transformaciju, otvarajući tako put kolonizaciji.
Ova ideja je podnesena kao dio Sveučilišno natjecanje Mars One , koji se održao u ljeto 2014. Štoviše, bilo je nedavni nalazi istraživanja koji ukazuju na to da bi organizmi slični cijanobakterijama mogli već postojati na drugim planetima. Ako je ova najnovija studija točna, to znači da bi takvi organizmi mogli preživjeti u uvjetima slabog osvjetljenja, što znači da bi astronomi mogli proširiti svoju potragu za potencijalnim životom na druga mjesta u Svemiru.
Od pružanja ljudima sredstava za provođenje terraformiranja pod restriktivnijim uvjetima do pomoći u potrazi za izvanzemaljskim životom, ovo istraživanje moglo bi imati neke drastične implikacije na naše razumijevanje života u Svemiru i kako proširiti svoje mjesto u njemu.