Untuk menemukan kehidupan di Mars, para ilmuwan harus terus mencari pasta.
Mikroba pencinta mata air panas menciptakan formasi batuan yang terlihat seperti fettuccini atau capellini, menurut sebuah studi baru yang didanai NASA yang dipublikasikan secara online 30 April di jurnal Astrobiology. Formasi berbentuk pasta seperti itu bisa menjadi petunjuk pertama untuk hidup di planet lain, kata penulis studi Bruce Fouke, seorang ahli geobiologi di University of Illinois di Urbana-Champaign.
"Jika kita pergi ke planet lain dengan penjelajah, kita akan senang melihat mikroba hidup atau kita akan senang melihat wanita dan pria hijau kecil di pesawat ruang angkasa," kata Fouke kepada Live Science. "Tetapi kenyataannya adalah kita akan mencari kehidupan yang mungkin tumbuh di sumber air panas, kehidupan yang menjadi fosil."
Pasta panas
Untuk menyelidiki seperti apa kehidupan makhluk luar angkasa ini, Fouke dan timnya mulai di Mammoth Hot Springs di Taman Nasional Yellowstone. Di tempat wisata yang populer ini, air panas bumi yang kaya akan mineral mengalir dari tanah. Mineral-mineral mengendap dari air, menciptakan formasi mencolok yang terbuat dari kalsium karbonat, juga dikenal sebagai travertine.
Tetapi formasi ini tidak mendapatkan bentuknya dalam ruang hampa, kata Fouke. Mereka dibangun, sebagian, oleh mikroba. Dalam studi baru, para peneliti berfokus pada air yang mengalir cepat, khususnya air panas di kepala mata air mineral. Di sini, suhu air berkisar dari 149 derajat hingga 162 derajat Fahrenheit (65 hingga 72 derajat Celsius) dan memiliki pH rendah 6,2 hingga 6,8, yang berarti lebih asam daripada basa.
Para peneliti bekerja bersama dengan National Parks Service, untuk menghindari kerusakan formasi batuan, mengambil sampel tikar mikroba berfilamen yang tumbuh subur di perairan ini. Matanya terlihat seperti helai pasta lendir yang panjang. Ini adalah adaptasi, kata Fouke. Di perairan yang tenang, mikroba menetap di tikar berlendir dan tidak dikonsolidasi. Tetapi dalam air yang mengalir deras, organisme harus saling menempel agar bisa bertahan hidup. Setiap utas terdiri dari triliunan mikroba yang saling menempel untuk kehidupan yang baik.
Para peneliti mempelajari genom dan produksi protein dari sampel mikroba mereka. Mereka menemukan bahwa 98% mikroba yang hidup di perairan yang panas dan bergerak cepat ini milik spesies yang disebut Sulfurihydrogenibium yellowstonense, atau "sulfuri" singkatnya.
Sulfuri di tepinya
Sulfuri ditemukan di sumber air panas di seluruh dunia, kata Fouke, dan hidup dengan memecah belerang dan menggunakan energi yang dihasilkan. Spesies ini berevolusi 2,5 miliar tahun yang lalu, ketika atmosfer bumi hampir tidak mengandung oksigen. Itu membuat sulfuri sangat mirip dengan kehidupan yang mungkin ada di Mars kuno, kata Mayandi Sivaguru, seorang ahli biologi di University of Illinois di Urbana-Champaign dan salah satu penulis penelitian ini.
Jika sesuatu seperti sulfuri memang ada di planet lain, itu akan meninggalkan sidik jari. Di sumber air panas, perubahan adalah konstan, kata Sivaguru kepada Live Science. Pendinginan air panas bumi terus-menerus menyimpan mineral. Tetapi sulfuri, para peneliti menemukan, secara aktif mendorong perubahan ini. Protein pada permukaan mikroba mendorong pertumbuhan kristal kalsium-karbonat. Dengan demikian, travertine yang terbentuk di hadapan sulfuri di Mammoth Hot Springs tumbuh satu miliar kali lebih cepat daripada travertine di lingkungan lain, kata Fouke.
"Ini pabrik fosil mikroba instan," katanya.
Sulfuri bertahan dengan tumbuh sedikit lebih cepat daripada mineral yang disimpan di sekitarnya, kata para peneliti. Terlebih lagi, ia menggunakan batu berbentuk pasta untuk bertahan hidup. Filamen mikroba menempel pada punggung bukit yang dibentuk oleh rekan-rekan mereka yang memfosil, yang mendorong mikroba ke dalam air yang sangat dangkal yang mengandung oksigen tingkat rendah yang dibutuhkan mikroba untuk bertahan hidup. (Mereka mati tanpa oksigen, kata Fouke, tetapi mereka juga mati jika terkena tingkat oksigen di udara.)
Meskipun setiap mikroba ekstraterestrial yang hidup di mata air panas di dunia lain akan menjadi spesies yang berbeda dari sulfuri, itu mungkin akan memiliki gaya hidup yang serupa, kata Fouke - itu harus, mengingat sejumlah kecil cara untuk membuat kehidupan bekerja dalam lingkungan yang sedemikian ekstrem. . Dengan demikian, analisis protein dan genetik yang dilakukan oleh tim akan memberikan tolok ukur untuk perbandingan alien, jika beberapa penjelajah masa depan mengambil batu yang tampak pasta di planet yang jauh.
"Ini studi pertama yang pernah memiliki jenis analisis mendalam tentang lingkungan, endapan batuan dan juga omics," kata Fouke, merujuk pada proteomik, transkriptomik dan genomika yang digunakan para peneliti untuk mempelajari genetika mikroba. , produksi protein dan proses biologis lainnya. "Itu berarti sekarang, untuk pertama kalinya, ketika kita memiliki batu yang travertine yang tampak fettuccini, jika batu itu dikumpulkan dan dianalisis di Mars, kita memiliki rangkaian lengkap dari analisis yang sangat canggih untuk mikroba ini."
Informasi lebih lanjut tentang penelitian ini tersedia dalam buku digital "The Art of Yellowstone Science - Mammoth Hot Springs sebagai Window on the Universe," oleh Fouke dan rekannya.
