Az észak-kanadai Axel Heiberg-sziget a Sarki Szigetív egyik legnagyobb tagja. Itt található az Arktisz eddig ismert leghidegebb és legsósabb forrása, a Lost-Hammer forrás. Az extrém magas sótartalmú, roppant hideg és oxigént szinte egyáltalán nem tartalmazó hely roppant hasonló a Mars bizonyos területeihez; emiatt, ha a Marson egykor esetleg létezett (vagy akár ma is létező) életformák földi analógjai nyomába szeretnénk eredni, akkor ez igen jó célpont a kereséshez. Hosszas és sokszor rendkívül nehéz körülmények közt végzett kutatás után a McGill Egyetem kutatócsoportja eddig nem ismert mikrobákra bukkant. Modern genomikai technológiáknak köszönhetően pedig még a metabolizmusukat is sikerült megismerni. A Nature ISME tudományos folyóiratában publikált tanulmányban először mutatják be, hogy az észak-kanadai Lost-Hammer forrásban a Marshoz hasonló körülmények között mikrobiális közösségek egyszerű szervetlen vegyületek fogyasztásával és belélegzésével maradnak életben. A felfedezés olyannyira érdekes, hogy még az Európai Űrügynökség (ESA) is kiválasztott néhány üledékmintát, hogy a benne található élőlények detektálásával fejlesszék a majdani ExoMars küldetés eszközeit.

A Lost-Hammer forrás akár 600 méter állandóan fagyott földön keresztül feltörő vize extrém sós (kb. 24% sótartalom), folyamatosan fagypont alatti hőmérsékletű (kb. -5 °C) és szinte semennyi oxigént nem tartalmaz (kevesebb, mint 1 ezrelék oldott oxigén). A magas sótartalom miatt a víz nem fagy meg, így nulla fok alatt is folyékony halmazállapotú marad. Ezek a körülmények hasonlóak a Mars bizonyos olyan régióihoz, ahol megfigyeltek már elterjedt sólerakatokat és lehetséges hideg, sós forrásokat is. Bár már korábban is találtak hasonló körülmények közt mikrobákra utaló nyomokat, ez az egyik első tanulmány, ahol aktívak és élők voltak.

Elisse Magnuson PhD hallgató, a cikk első szerzőjének elmondása szerint néhány éven át tanulmányozták az üledékeket, mire sikerült aktív mikrobákra bukkanniuk. A környezet sóssága a mikrobák kinyerését és szekvenálását is nehezítette, így igazi győzelem volt, mikor végre aktív mikroba közösséget találtak. A kutatócsoport izolálta és szekvenálta a mikrobák DNS állományát, így körülbelül 110 mikroorganizmusból fel tudták építeni a genomjukat. Ennek segítségével állapították meg, hogy hogyan élnek túl és szaporodnak ebben az egyedi és extrém környezetben. Az mRNS szekvenálásnak köszönhetően azonosítani tudták az aktív géneket, ezzel gyakorlatilag azonosítva néhány roppant különleges mikrobát, amikben aktív metabolizmust figyeltek meg.

A Lost-Hammer forrásban élő mikrobák azért is meglepőek, mert a többi mikroorganizmustól eltérően sem szerves anyagokra, sem oxigénre nincsen szükségük az életben maradáshoz. Ehelyett egyszerű szervetlen vegyületeket fogyasztanak, mint a metán, szulfidok, szulfátok, szén-monoxid és szén-dioxid, amik mind megtalálhatóak a Marson is. Emellett a szén-dioxid és nitrogén gázt a légkörből is képesek megkötni, tehát kiválóan alkalmazkodtak a földi extrém élőhelyekhez (és akár más élőhelyekhez is).

A kutatás következő lépéseként tenyészteni és alaposabban vizsgálni fogják a szokatlan mikrobiális ökoszisztéma leggyakoribb és legaktívabb tagjait, hogy jobban megértsék miért és hogyan képesek élni és szaporodni a Lost-Hammer forrás fagyos, sós, rideg környezetében. A csoport tagjai bíznak benne, hogy a kutatásuk segítségével megérthető lesz a NASA Curiosity marsjárónak a rejtélyes kén- és szénizotóp-felfedezései is a Gale-kráterben.

Forrás: McGill University