Forskare vid Kanadas McGill University har för första gången visat hur befintlig teknik kan användas för att direkt upptäcka liv på Mars och andra planeter. Teamet genomförde tester i Kanadas högarktis, vilket är en nära analog till Martianförhållandena. De visade hur lågviktiga, lågkostnadslågenergiinstrument kunde upptäcka och sekvensera främmande mikroorganismer. De presenterade sina resultat i tidskriften Frontiers in Microbiology.
Att få prov tillbaka till ett laboratorium för att testa är en tidskrävande process här på jorden. Lägg till svårigheten att returnera prover från Mars, eller från Ganymedes eller andra världar i vårt solsystem, och sökandet efter livet ser ut som en skrämmande uppgift. Men sökandet efter liv någon annanstans i vårt solsystem är ett stort mål för dagens rymdvetenskap. Teamet hos McGill ville visa att åtminstone konceptuellt kan prover testas, sekvenseras och odlas in situ på Mars eller andra platser. Och det ser ut som de har lyckats.
De senaste och aktuella uppdragen till Mars har studerat Mars lämplighet för livet. Men de har inte förmågan att leta efter själva livet. Förra gången ett Mars-uppdrag designades för att direkt söka efter liv var på 1970-talet, då NASA: s Viking 1 och 2-uppdrag landade på ytan. Inget liv upptäcktes, men decennier senare debatterar människor fortfarande resultaten av dessa uppdrag.
Men Mars värms upp, bildligt sett, och förfinelsen av uppdrag till Mars fortsätter att växa. Med bemannade uppdrag till Mars en sannolik verklighet i en inte alltför avlägsen framtid ser teamet på McGill framåt för att utveckla verktyg för att söka efter livet där. Och de fokuserade på miniatyr, ekonomisk, lågenergiteknologi. Mycket av den nuvarande tekniken är för stor eller krävande för att vara användbar vid uppdrag till Mars, eller till platser som Enceladus eller Europa, båda framtida destinationer i Sök efter livet.
”Hittills förblir dessa instrument högmassa, stora i storlek och har höga energibehov. Sådana instrument är helt olämpliga för uppdrag till platser som Europa eller Enceladus för vilket landerpaket troligen kommer att vara tätt begränsat. "
Teamet av forskare från McGill, som inkluderar professor Lyle Whyte och Dr. Jacqueline Goordial, har utvecklat vad de kallar "Life Detection Platform (LDP)." Plattformen är modulär, så att olika instrument kan bytas ut beroende på uppdrag krav, eller när bättre instrument utvecklas. Som det står kan livdetektionsplattformen odla mikroorganismer från markprover, utvärdera mikrobiell aktivitet och sekvens DNA och RNA.
Det finns redan instrument som kan göra vad LDP kan göra, men de är skrymmande och kräver mer energi för att fungera. De är inte lämpliga för uppdrag till långtgående destinationer som Enceladus eller Europa, där hav på undergrunden kan hysa liv. Som författarna säger i sin studie, ”Hittills förblir dessa instrument höga massor, stora i storlek och har höga energibehov. Sådana instrument är helt olämpliga för uppdrag till platser som Europa eller Enceladus för vilket landerpaket troligen kommer att vara tätt begränsat. "
En viktig del av systemet är en miniatyriserad, bärbar DNA-sekvenser som kallas Oxford Nanopore MiniON. Forskargruppen bakom denna studie kunde för första gången visa att MiniON kan undersöka prover i extrema och avlägsna miljöer. De visade också att när de kombineras med andra instrument kan detektera aktivt mikrobiellt liv. Forskningarna lyckades isolera mikrobiella extremofiler, upptäcka mikrobiell aktivitet och sekvensbestämma DNA. Mycket imponerande faktiskt.
Dessa är tidiga dagar för Life Detection Platform. Systemet krävde praktisk drift vid dessa tester. Men det visar bevis på koncept, ett viktigt steg i all teknisk utveckling. "Människor var skyldiga att genomföra mycket av experimentet i denna studie, medan livdetekteringsuppdrag på andra planeter kommer att behöva vara robotiska," säger Dr Goordial.
"Människor var skyldiga att genomföra mycket av experimentet i denna studie, medan livdetekteringsuppdrag på andra planeter kommer att behöva vara robotiska." - Dr. J. Goordial
Systemet som det står nu är användbart här på jorden. Samma saker som tillåter den att söka efter och sekvensera mikroorganismer i andra världar gör den lämplig för samma uppgift här på jorden. "De typer av analyser som utförs av vår plattform utförs vanligtvis i laboratoriet efter att ha skickat prov tillbaka från fältet," säger Dr. Goordial. Detta gör systemet önskvärt för att studera epidemier i avlägsna områden, eller under snabbt föränderliga förhållanden där transport av prover till avlägsna laboratorier kan vara problematisk.
Dessa är mycket spännande tider i Sök efter livet i vårt solsystem. Om eller när vi upptäcker mikrobiellt liv på Mars, Europa, Enceladus eller någon annan värld, kommer det sannolikt att göras robotiskt med hjälp av utrustning som liknar LDP.
