آیا حیات زمینی مریخ را آلوده خواهد کرد؟

زوميت/ از آغاز عصر فضا نزديک به ۳۰ فضاپيما و سطح‌نشين به سياره‌‌ي سرخ فرستاده شده‌اند. به گفته‌ي کريستوفر، ميسون متخصص ژنتيک، ممکن است ميکروب‌ها از اين سفر طولاني جان سالم به در ببرند.
درحالي‌که اين مقاله را مي‌خوانيد، مريخ‌نورد پرسيرونس (استقامت) ناسا در حال چرخيدن روي سطح مريخ است. سرعت اين مريخ‌نورد تنها به ۱۵۲ متر بر ساعت مي‌رسد؛ اما حامل مجموعه‌اي وسيع از ابزارها و آزمايش‌هايي است و تاکنون به نتايج خوبي رسيده.
اما ممکن است مريخ‌نورد استقامت علاوه بر ابزارهاي خود حامل چيز ديگري هم باشد؟ آيا ممکن است ردي از باکتري‌ها به‌صورت اتفاقي از زمين به مريخ منتقل شده باشند؟ ناسا و مهندسان آن در آزمايش پيشرانش جت ناسا (JPL) براي به حداقل رساندن تعداد موجودات زنده‌اي که به‌صورت اتفاقي وارد مأموريت‌هاي فضايي مي‌شوند پروتکل‌هاي دقيقي دارند. استانداردهاي بين‌المللي منطبق با پروتکل‌هاي ناسا هستند و حتي گاهي از آن‌ها پيشي مي‌گيرند؛ اما بر اساس نتايج دو پژوهش، با وجود تمام پروتکل‌ها ممکن است جانداران زنده از فرايند پاک‌سازي جان سالم به در ببرند و حتي به مريخ برسند و در فضا تکامل پيدا کنند.

در ابتدا توضيح را با فرايند ساخت مريخ‌نورد استقامت و همچنين اغلب فضاپيماهاي ساخته‌شده در تأسيسات مونتاژ JPL (SAF) آغاز مي‌کنيم. فضاپيماها مانند پياز ساخته مي‌شوند و هر لايه قبل از اضافه شدن پاک‌سازي مي‌شود. اين روش‌ها ميزان باکتري‌ها، ويروس‌ها و قارچ‌هاي موجود در فضاپيما را به حداقل مي‌رسانند.

فضاپيماها مجهز به فيلترهاي هوايي و روال‌هاي کنترل بيولوژيکي دقيق هستند. اين موارد براي اطمينان از عدم آلودگي فضاپيما طراحي شده‌اند؛ اما رسيدن به زيست‌توده‌ي صفر در فضاپيما تقريبا غير ممکن است. ميلياردها سال است که ميکروب‌ها روي زمين زندگي مي‌کنند و تقريبا همه جا پيدا مي‌شوند. آن‌ها داخل بدن انسان، روي بدن و اطراف او هستند. برخي از آن‌ها حتي به تميز‌ترين اتاق‌ها هم راه پيدا مي‌کنند. در گذشته تست‌هاي آلودگي بيولوژيکي به توانايي رشد حيات از نمونه‌هاي برداشته‌شده از تجهيزات وابسته بود. روش‌هاي جديدتر کل DNA را استخراج و به‌صورت تفنگي آن‌ها را توالي سازي مي‌کنند. همان‌طور که از اين اصطلاح برمي‌آيد، اين فرايند درست مانند گرفتن تفنگ به سمت سلول‌هاي نمونه و تجزيه‌ي آن‌ها به ميلياردها قطعه‌ي کوچک DNA و سپس توالي‌سازي هر قطعه است.

با توجه به قابليت توالي‌سازي DNA در اتاق‌هاي ضد عفوني‌شده به ديدگاه جامع‌تري از انواع ميکروب‌هاي موجود در اتاق‌هاي ضد عفوني خواهيم رسيد. در اتاق‌هاي ضد عفوني JPL شواهدي از ميکروب‌هايي به دست آمدند که مي‌توانند در طول مأموريت‌هاي فضايي مشکل‌ساز شوند. تعداد ژن‌هاي موجود براي ترميم DNA در اين جانداران افزايش مي‌يابد و توانايي ميکروب‌ها براي مقاومت در برابر تشعشعات بالا مي‌رود؛ به‌طوري‌که اين موجودات مي‌توانند روي سطح تجهيزات و در فضاهاي بسيار سرد زنده بمانند.

يافته‌هاي فوق مفاهيم متعددي براي محافظت از سياره‌ها خواهند داشت. تضمين امنيت و حفظ حيات در ديگر نقاط جهان اهميت زيادي دارد؛ زيرا با ورود جانداران جديد ممکن است اکوسيستم سياره به خطر بيفتد. از طرفي دانشمندان بايد اطمينان پيدا کنند که کشف حيات روي سياره‌ي ديگر مختص همان سياره است و منشأ انساني ندارد. ميکروب‌ها مي‌توانند حتي پس از مراحل سخت ضد عفوني به مريخ راه پيدا کنند. ژنوم اين ميکروب‌ها به‌سرعت تغيير مي‌کند. طبق آزمايش‌ها ميکروب‌ها در ايستگاه فضايي بين‌المللي به تکامل مي‌رسند. البته مهندسان ناسا به‌سختي در تلاش‌اند تا از ورود اين موجودات زنده به خاک يا هواي مريخ جلوگيري کنند و هرگونه علائم حيات روي مريخ بايد به‌دقت بررسي شود تا منشأ زميني نداشته باشد.

ميکروب‌هايي که به فضا راه پيدا مي‌کنند مي‌توانند سلامت فضانوردان را هم به خطر بيندازند و حتي باعث خرابي تجهيزات حيات آن‌ها شوند؛ اما محافظت سياره‌اي دوطرفه است. مؤلفه‌ي ديگر محافظت از سياره‌ها اجتناب از آلودگي معکوس يا انتقال ميکروب‌هاي فرازميني به زمين و به خطر انداختن سياره‌ي زمين از جمله انسان‌ها است. اين اتفاق موضوع بسياري از علم‌هاي تخيلي بوده است. در اين فيلم‌ها معمولا ميکروبي تخيلي کل حيات روي زمين را تهديد مي‌کند؛ اما با پرتاب مأموريت مشترک ناسا و آژانس فضايي اروپا به مريخ در سال ۲۰۲۸، اين مشکل مي‌تواند به يکي از نگراني‌هاي جدي تبديل شود. اگر همه چيز طبق برنامه پيش‌ برود، مأموريت بازگشت نمونه‌ي مريخ تا سال ۲۰۳۲ اولين نمونه‌ها را به زمين ارسال خواهد کرد.

بر اساس پژوهش‌هاي گذشته، بعيد است نمونه‌هاي مريخ حاوي بيولوژي مضر و فعالي باشند و کاوشگر استقامت هم به‌دنبال علائمي است که از حيات ميکروبي کهن در اين سياره باقي مانده‌اند؛ اما به گفته‌ي ناسا و آژانس فضايي اروپا بايد اقدامات احتياطي لازم را براي بازگشت نمونه‌ها از مريخ در سيستمي ايزوله و چندلايه انجام داد.

اما ممکن است در صورت کشف علائم حيات در مريخ، اين حيات منشأ زميني داشته باشد. دو کاوشگر اتحاد جماهير شوروي در سال ۱۹۷۱ روي سطح مريخ فرود آمدند و پس از آن سطح‌نشين آمريکايي وايکينگ ۱ در سال ۱۹۷۶ روي سطح مريخ فرود آمد؛ ممکن است ردپاهايي از حيات ميکروبي يا حتي DNA انسان به واسطه‌ي اين کاوشگرهاي قديمي به مريخ رسيده باشد. از طرفي با وجود طوفان‌هاي شن سراسري در مريخ و احتمال وجود DNA روي اين کاوشگرها، ممکن است حياتي که در مريخ کشف مي‌شود منشأ زميني داشته باشد.

اما حتي اگر کاوشگر استقامت يا کاوشگرهاي پيش از آن به‌طور تصادفي جانداران يا DNA را از زمين به مريخ منتقل کرده باشند، روش‌هايي براي تفکيک اين نوع حيات از حيات مريخي وجود دارد. در توالي‌هاي DNA اطلاعاتي درباره‌ي منشأ آن وجود دارد. پروژه‌اي مستمر به نام Metasub (ژنوم‌هاي مربوط به راه‌هاي زيرزميني و اقليم‌هاي شهري) به‌دنبال توالي‌سازي DNA پيداشده در بيش از صد شهر جهان است. پژوهشگران تيم متاساب و گروهي در سوئيس داده‌هاي متاژنوميک جهاني را براي ايجاد شاخص ژنتيکي سياره از DNA توالي‌سازي‌شده منتشر کرده‌اند.

با مقايسه‌ي DNA کشف‌شده در مريخ با توالي‌هايي که در اتاق‌هاي پاک JPL، متروها، نمونه‌هاي پزشکي، فاضلاب يا سطح مريخ‌نورد استقامت قبل از ترک زمين وجود دارند، مي‌توان به تفاوت آن‌ها پي برد. حتي اگر اکتشافات منظومه‌ي شمسي باعث انتقال ميکروب‌ها به سياره‌هاي ديگر شود باز هم مي‌توان اين موارد را از يکديگر تفکيک کرد. آزمايش‌هاي فضايي و محيط‌هاي غير معمول مي‌توانند عامل تکامل ميکروب‌ها باشند. اگر جاندار زنده‌‌ي زميني به‌سرعت با محيط فضا يا مريخ تطبيق پيدا کند، با استفاده از ابزار ژنتيکي مي‌توان به دليل تغيير آن پي برد. در واقع گونه‌هاي عجيبي که اخيرا در ايستگاه فضايي بين‌المللي توسط دانشمندان JPL کشف شدند، شامل تطبيق‌هاي مشابه با اتاق‌هاي پاک بودند (از جمله مقاومت در برابر تشعشع).

در نهايت انسان‌ها قدم بر خاک مريخ خواهند گذاشت و ميکروب‌هايي که داخل يا روي بدن آن‌ها زندگي مي‌کنند وارد اين سياره خواهند شد. اين ميکروب‌ها مي‌توانند به‌سرعت با محيط تطبيق و جهش پيدا کنند و تغيير کنند. حتي مي‌توانند زندگي در مريخ را براي آيندگان آسان‌تر سازند؛ زيرا ژنوم‌هاي منحصر‌به‌فردي که با محيط مريخ سازگار مي‌شوند، قابليت توالي‌سازي و بازگشت به زمين دارند و مي‌توان از آن‌ها براي موارد درماني و پژوهشي روي هر دو سياره استفاده کرد.

با توجه به تمام مأموريت‌هاي برنامه‌ريزي‌شده‌ي مريخ، در مرز عصر جديد زيست‌شناسي ميان‌سياره‌اي قرار داريم و مي‌توانيم از سازگاري موجود زنده روي يک سياره نکات زيادي بياموزيم. درس‌هاي برگرفته از تکامل و سازگاري‌هاي ژنتيکي در DNA موجودات وجود دارند. محافظت از گونه‌ي خود و سيار گونه‌ها وظيفه‌ي انسان است. تنها انسان‌ها انقراض را درک مي‌کنند و بنابراين تنها انسان‌ها قادر به پيشگيري از آن هستند. با گرمايش بيش از اندازه‌ي زمين و تبخير اقيانوس‌ها، مهاجرت انسان از زمين و جستجوي حيات در سياره‌هاي ديگر اجتناب‌ناپذير خواهد بود. در چنين شرايطي چاره‌اي جز آلودگي سياره‌هاي ديگر با حيات زميني وجود ندارد. اين اتفاق احتمالا در ۵۰۰ سال آينده محقق خواهد شد.

---

بازار

---

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar