Mikrober som rankas bland de enklaste och äldsta organismerna på jorden skulle kunna överleva den extremt tunna luften på Mars, finner en ny studie.

Marsytan är för närvarande kall och torr, men det finns massor av bevis som tyder på att floder, sjöar och hav täckte den röda planeten för miljarder år sedan. Eftersom det finns liv praktiskt taget varhelst det finns flytande vatten på jorden, Forskare har föreslagit att liv kan ha utvecklats på Mars när det var blött, och livet kan finnas där även nu.

"I alla miljöer vi hittar här på jorden, det finns någon slags mikroorganism i nästan alla, sa Rebecca Mickol, en astrobiolog vid Arkansas Center for Space and Planetary Sciences vid University of Arkansas i Fayetteville, och huvudförfattaren till studien. "Det är svårt att tro att det inte finns andra organismer där ute på andra planeter eller månar också."

Mickol och hennes team beskrev sina resultat i tidningen, "Lågtryckstolerans av metanogener i en vattenhaltig miljö:konsekvenser för livet under ytan på Mars, " som publicerades i tidskriften Livets ursprung och biosfärernas utveckling .

Tidigare forskning upptäckte metan, den enklaste organiska molekylen, i Mars -atmosfären. Även om det finns abiotiska sätt att producera metan - som vulkanisk aktivitet - mycket av detta färglösa, luktfri, brandfarlig gas i jordens atmosfär produceras av liv, som boskap som smälter mat.

"Ett av de spännande ögonblicken för mig var upptäckten av metan i Mars atmosfär, " sa Mickol. "På jorden, mest metan produceras biologiskt av tidigare eller nuvarande organismer. Detsamma kan möjligen vara sant för Mars. Självklart, det finns många möjliga alternativ till metanet på Mars och det anses fortfarande vara kontroversiellt. Men det ökar bara spänningen."

På jorden, mikrober kända som metanogener producerar metan, även känd som naturgas. Metanogener lever vanligtvis i träsk och kärr, men kan också hittas i nötkreaturens tarmar, termiter och andra växtätare, såväl som i dött och ruttnande organiskt material.

Metanogener är bland de enklaste och äldsta organismerna på jorden. Dessa mikroorganismer är anaerober, vilket betyder att de inte kräver syre. Istället, de förlitar sig ofta på väte för energi, och koldioxid är den huvudsakliga källan till kolatomer som de använder för att skapa organiska molekyler.

Det faktum att metanogener varken kräver syre eller fotosyntes innebär att de kan leva precis under Marsytan, skyddad från hårda nivåer av ultraviolett strålning på den röda planeten. Detta kan göra dem till idealiska kandidater för livet på Mars.

Dock, området strax under Mars yta utsätts för extremt låga atmosfärstryck, anses normalt ogästvänligt för livet. Yttrycket på Mars varierar i genomsnitt från en hundradel till en tusendel av det av jordens yttryck under marsåret, för låg för att flytande vatten ska hålla på ytan. I så tunn luft, vatten kokar lätt. (I kontrast, trycket på den högsta punkten på jordens yta, toppen av Mount Everest, är ungefär en tredjedel av jordens yttryck vid havsnivån.)

För att se om metanogener kan överleva så extremt tunn luft, Mickol och Timothy Kral, seniorförfattaren till studien och en astrobiolog vid University of Arkansas i Fayetteville, experimenterade med fyra arter av metanogener. De inkluderade:Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum, och Methanococcus maripaludis. Tidigare experiment på dessa fyra arter under mer än 20 år genererade mycket data om dessa organismer och deras överlevnadstakt under simulerade Mars -förhållanden.

Den nyare uppsättningen experiment, vilket tog ungefär ett år, involverade att odla mikroberna i provrör i vätskor som en proxy för de vätskor som potentiellt strömmar genom underjordiska Mars akviferer. Mikroberna matades med vätgas, och vätskorna täcktes med bomullstussar, som i sin tur var täckta med smuts som simulerade vad som kan finnas på Mars -ytan. Insidan av varje provrör utsattes sedan för låga tryck.

Syre dödar dessa metanogener, och upprätthålla ett lågt tryck, syrefri miljö "var en svår uppgift, "Mickol sa. Dessutom, vatten avdunstar snabbt vid lågt tryck, vilket kan begränsa hur länge experimenten kan pågå och även kan täppa till vakuumsystemet med vatten.

Trots dessa problem, forskarna fann att dessa metanogener alla överlevde exponering av längder som varierade från 3 till 21 dagar vid tryck ner till ungefär sex tusendelar av jordens yttryck. "Dessa experiment visar att för vissa arter, lågt tryck kanske inte har någon effekt på organismens överlevnad, sa Mickol.

Forskarna mäter också metan för att se om metanogener aktivt växer vid lågt tryck och producerar metan.

"Nästa steg är att även inkludera temperatur, "Mickol sa." Mars är mycket, väldigt kallt, ofta ner till -100ºC (-212ºF) på natten, och ibland, på årets varmaste dag, vid lunchtid, temperaturen kan stiga över fryspunkten. Vi körde våra experiment strax ovanför fryspunkten, men den kalla temperaturen skulle begränsa avdunstning av det flytande mediet och det skulle skapa en mer Mars-liknande miljö."

Mickol betonade att dessa experiment inte bevisar att det finns liv på andra planeter. "Med det sagt, med överflöd av liv på jorden, i alla de olika ytterligheterna av miljöer som finns här, det är fullt möjligt att det finns liv - bakterier eller små mikroorganismer - någon annanstans i universum, " sa hon. "Vi försöker bara utforska den idén."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av NASAs Astrobiology Magazine. Utforska jorden och mer på www.astrobio.net.