Gröna gröna och gula kulor färgar det brinnande heta landskapet kring vulkanen Dallol i norra Etiopien. Denna främmande-liknande värld är fylld med hydrotermiska pooler som är några av de mest extrema miljöerna på planeten - och en del av dem verkar vara helt saknade liv, enligt en ny studie.
Olika livsformer på vår planet har anpassat sig för att överleva under några ganska hårda förhållanden, platser som är superhot, supersyra eller supersalt, för att nämna några, säger studiens författare Purificación López-García, forskningsdirektör vid det franska nationella centret för vetenskapligt Forskning.
Men kan livet överleva i en enda miljö som kombinerar alla tre förhållanden, till exempel i det färgglada vattnet i dalol hydrotermiska regionen?
För att ta reda på om denna extrema miljö överskrider gränserna för livet på vår planet, samlade forskarna ett antal saltlaken eller vattenpooler med höga saltkoncentrationer - i området. Vissa var extremt heta, salta och sura, medan andra fortfarande var mycket varma och salta men inte var för sura eller basiska. Forskarna analyserade allt genetiskt material som finns i proverna för att identifiera alla organismer som bor där.
Några av de mildare poolerna var fyllda med natriumklorid, ett tillstånd som vissa små organismer tål; de mer extrema miljöerna hade höga koncentrationer av magnesiumbaserat salt, vilket är "skadligt för livet", eftersom magnesium bryter ned cellmembranet, sade López-García.
I dessa mest extrema miljöer, som verkligen var sura, varma och innehöll magnesiumsalter, fann forskarna inget DNA och därmed inga spår av en levande organisme, säger studien. Forskarna upptäckte en liten antydning av DNA från encelliga organismer som kallas archaea om de "tvingade villkoren" i dessa prover, sade López-García. Det betyder att de tog provet och fortsatte att förstärka DNA - föreställ dig att zooma in i en bild - för att se om det fanns en mycket liten mängd som de hade missat. Men forskarna ansåg att denna lilla mängd DNA troligen är resultatet av förorening från en angränsande saltlätt, som kommer från människor som besöker området eller vind.
Å andra sidan, i de mindre extrema dammarna, fann forskarna en stor mångfald av mikrober, återigen mest archaea. "Mångfalden i archaea är verkligen mycket, mycket stor och mycket överraskande," sa López-García. Forskare fann några archaea som är välkända för att leva i områden med hög saltkoncentration och vissa som forskarna inte hade någon aning om kunde överleva i även de relativt mindre salta dammarna.
Deras resultat tyder på att det finns en lutning av extrema miljöer, av vilka några hamnar liv och andra som inte och kan tjäna som en viss försiktighet i jakten på livet någon annanstans i kosmos, tillade hon. "Det är den här idén ... som säger att alla planeter med flytande vatten på ytan är bebodda," sade hon. Men som de livlösa poolerna i Etiopien kan antyda kan vatten "vara ett nödvändigt villkor, men det är långt ifrån tillräckligt."
Dessutom, med hjälp av elektronmikroskop, upptäckte forskarna närvaron av biomorfer eller "mineralfällningar som kan härma små celler" i prover som tagits från både de livlösa poolerna och de som har visat sig hamna i liv, sa López-García. "Om du åker till Mars eller till fossila miljöer och ser små, rundade saker, kanske du frestas att säga att det här är mikrofossiler, men de kanske inte är det."
Bevisa att livet inte finns
Det fanns några svagheter i denna studie, skrev John Hallsworth, en föreläsare vid The Institute for Global Food Security vid Queen's University Belfast i Nordirland i en bifogad kommentar publicerad i tidskriften Nature Ecology & Evolution. Till exempel kunde forskarnas DNA-analys inte fastställa om de upptäckta organismerna var levande eller aktiva, och det är oklart om deras mätningar av vattenfaktorer som pH gjordes korrekt, skrev han.
Trots detta lyckades teamet att karakterisera geokemin och mikrobiell mångfald i ett stort antal saltlaken som sträcker sig över ett brett spektrum av fysisk-kemiska förhållanden och avslöjade den stora mångfalden i de archaealsamhällen som finns närvarande, skrev Hallsworth.
"Med tanke på risken för att upptäcka någon typ av förorening tar mikrobiologer som arbetar i extrema miljöer många försiktighetsåtgärder för att undvika det," sade han. "I vårt arbete provade vi under helt aseptiska förhållanden", eller sådana som är fria från kontaminering. Det är oklart varför det finns en skillnad mellan studierna, och även om "de hävdar att de inte ser vad vi rapporterar", betyder det inte att de äldre resultaten är felaktiga, sade han. "Mer arbete måste göras."
Men detta äldre papper är "svagt" eftersom forskarna bara hittade spår av en typ av archaea som liknar archaea som bor i den angränsande saltlättan och inte gjorde tillräckligt för att förhindra kontaminering, sade López-García.
"Spridning är aktiv i området", så detta spår av archaea kunde ha förts in av vinden eller turisterna, liknande hur hennes team också upptäckte spår av archaea men antog att de var föroreningar från den närliggande saltlätten, sa hon.
De nya resultaten publicerades 28 oktober i tidskriften Nature Ecology & Evolution.
