Vi khuẩn metan có thể sống sót dưới điều kiện môi trường của sao Hỏa

Một nghiên cứu mới phát hiện thấy vi khuẩn metan – một trong số những sinh vật đơn giản và cổ nhất trên Trái đất – có thể sống trên Sao Hỏa.

Methanogens - những vi sinh vật trong lãnh giới Archaea, sử dụng hydro là nguồn năng lượng của chúng và khí carbonic làm nguồn cung cấp carbon, để trao đổi chất và sản sinh ra khí metan, một loại khí thiên nhiên. Methanogens sống trong các đầm lầy, nhưng cũng có thể tìm thấy vi khuẩn này trong ruột của gia súc, mối và các động vật ăn cỏ khác cũng như trong vật phẩm chết và mục ruỗng.

Methanogens là vi khuẩn yếm khí, vì vậy chúng không cần khí oxy. Chúng không cần các chất dinh dưỡng hữu cơ và không quang hợp, cho thấy chúng có thể tồn tại trên các môi trường dưới bề mặt và do đó là ứng viên lý tưởng để sống trên sao hỏa.

Rebecca Mickol, một sinh viên bậc tiến sĩ về khoa học không gian và hành tinh tại trường đại học Arkansas, thử nghiệm hai loài vi khuẩn metan với các điều kiện môi trường của Sao Hỏa: loài Methanothermobacter wolfeii và loài Methanobacterium formicicum. Cả hai loài đã sống sót sau chu kỳ đóng băng và tan băng của Sao Hỏa mà Mickol đã mô phỏng trong thí nghiệm của cô.

Những vi khuẩn này được kiểm tra khả năng chịu đựng chu kỳ đóng băng – tan băng, dưới nhiệt độ sinh trưởng lý tưởng của sinh vật: 37 độ C ((98,6 độ F) đối với vi khuẩn M. formicicum và 55 độ C (131 độ F) cho vi khuẩn M. wolfeii.

“Nhiệt độ bề mặt sao Hỏa biến động rất rộng, từ âm 90 độ C đến 27 độ C trong một ngày”, Mickol nói. “Nếu đã từng có sự sống tồn tại trên sao Hỏa hoặc đang có sự sống trên sao hỏa, ít nhất sự sống đó cũng phải sống sót được trong phạm vi nhiệt độ nói trên. Sự tồn tại của hai loài vi khuẩn metan sau khi trải qua chu kỳ mô phỏng đóng băng-tan băng kéo dài cho thấy các vi khuẩn này có khả năng sống dưới bề mặt của sao Hỏa".

Mickolđã tiến hành nghiên cứu này cùng cứu với Timothy Kral, giáo sư khoa học sinh học tại Trung tâm Arkansas về khoa học không gian, khoa học hành tinh và nhà khoa học chính của dự án. Cô được trình bày nghiên cứu của mình tại Đại hội của Hiệp hội Vi sinh vật năm 2014, được tổ chức từ ngày 17 đến ngày 20/5 tại Boston.

Hai vi khuẩn này được lựa chọn vì một trong đó là vi khuẩn chịu nhiệt, phát triển mạnh dưới nhiệt độ cực nóng, và vi khuẩn còn lại là vi khuẩn ưa nhiệt, phát triển dưới nhiệt độ ấm.

“Nhiệt độ thấp trên sao Hỏa ức chế sự tăng trưởng phát triển của các vi khuẩn này, nhưng chúng vẫn sống sót”, Mickol nói. “Một khi chúng trở lại với nhiệt độ ấm, chúng có thể phát triển và trao đổi chất trở lại. Tôi muốn nghiên cứu xem liệu các mức nhiệt độ thấp của sao Hỏa có thể giết các vi khuẩn này, hay là chúng có thể sống sót và thích nghi”.

Từ những năm 1990, Kral đã nghiên cứu các vi khuẩn metan và kiểm tra khả năng tồn tại của các vi sinh vật này trên sao Hỏa. Năm 2004, các nhà khoa học đã phát hiện thấy khí metan trong khí quyển của sao Hỏa, và nghi vấn về nguồn gốc của các khí này đã trở thành một vấn đề quan trọng.

“Khi họ phát hiện thấy điều này, chúng tôi thực sự thích thú vì bạn đặt ra câu hỏi “Khí metan trên sao Hỏa có nguồn gốc từ đâu”, Kral nói. “Một khả năng là từ các vi khuẩn metan”.

Mickol hiện đang thực tập tại Trung tâm không gian Kennedy ở Florida. Nghiên cứu của cô được tài trợ bởi Chương trình Exobiology Program của NASA.

Từ khóa liên quan:

Vi khuẩn metan

vi khuẩn methane

vi khuẩn Methanogens

vi khuẩn yếm khí

khí thiên nhiên

Methanothermobacter wolfeii

Methanobacterium formicicum

Nhiệt độ bề mặt sao Hỏa

điều kiện môi trường sao hỏa

Rebecca Mickol