مریخ با حیات زمینی آلوده می‌شود؟

به گزارش گروه وب‌گردی خبرگزاری صدا و سیما، از آغاز عصر فضا، نزدیک به ۳۰ فضاپیما و سطح‌نشین به سیاره‌ سرخ (مریخ) فرستاده شده‌اند. به گفته‌ کریستوفر میسون، متخصص ژنتیک، ممکن است میکروب‌ها از این سفر طولانی، جان سالم به در ببرند.

 

 

 

 

در حالی‌که این مقاله را می‌خوانید، مریخ‌نورد پرسیرونس (استقامت) ناسا در حال چرخیدن روی سطح مریخ است. سرعت این مریخ‌نورد تنها به ۱۵۲ متر بر ساعت می‌رسد؛ اما حامل مجموعه‌ای وسیع از ابزار‌ها و آزمایش‌هایی است و تاکنون به نتایج خوبی رسیده است.

 

آیا ممکن است مریخ‌نورد استقامت علاوه بر ابزار‌های خود حامل چیز دیگری نیز باشد؟ آیا ممکن است ردی از باکتری‌ها به‌صورت اتفاقی از زمین به مریخ منتقل شده باشد؟ ناسا و مهندسان آن در آزمایش پیشران جت ناسا (JPL) جهت به حداقل رساندن تعداد موجودات زنده‌ای که به‌صورت اتفاقی وارد مأموریت‌های فضایی می‌شوند، پروتکل‌های دقیقی دارند.

 

استاندارد‌های بین‌المللی منطبق با شیوه‌نامه‌های ناسا هستند و حتی گاه از آن‌ها پیشی می‌گیرند؛ اما بر اساس نتایج دو پژوهش، با وجود همه شیوه‌نامه‌ها ممکن است جانداران زنده، از فرایند پاک‌سازی جان سالم به در ببرند و حتی به مریخ برسند و در فضا تکامل پیدا کنند.

 

در ابتدا توضیح با فرایند ساخت مریخ‌نورد استقامت و همچنین اغلب فضاپیما‌های ساخته‌شده در تأسیسات مونتاژ JPL (SAF) آغاز می‌شود. فضاپیما‌ها مانند پیاز ساخته می‌شوند و هر لایه قبل از اضافه شدن، پاک‌سازی می‌شود. این روش‌ها میزان باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌های موجود در فضاپیما را به حداقل می‌رسانند.

 

فضاپیما‌ها مجهز به فیلتر‌های هوایی و روال‌های کنترل بیولوژیکی دقیق هستند. این موارد، جهت اطمینان از آلوده نبودن فضاپیما طراحی شده‌اند؛ اما رسیدن به زیست‌توده‌ صفر در فضاپیما تقریبا غیر ممکن است.

 

میلیارد‌ها سال است که میکروب‌ها روی زمین زندگی می‌کنند و تقریبا همه جا پیدا می‌شوند. آن‌ها داخل بدن انسان، روی بدن و اطراف او هستند. برخی از آن‌ها حتی به تمیز‌ترین اتاق‌ها نیز راه پیدا می‌کنند.

 

در گذشته، آزمایش‌های آلودگی بیولوژیکی، به توانایی رشد حیات از نمونه‌های برداشته‌شده از تجهیزات وابسته بود. روش‌های جدیدتر، کل DNA را استخراج و به‌صورت تفنگی آن‌ها را توالی‌سازی می‌کنند. همان‌طور که از این اصطلاح برمی‌آید، این فرایند، درست مانند تفنگ گرفتن به سمت سلول‌های نمونه و تجزیه‌ آن‌ها به میلیارد‌ها قطعه‌ کوچک DNA و سپس توالی‌سازی هر قطعه است.

 

 

ناسا از شیوه‌نامه‌های دقیق، جهت پاکسازی کاوشگر‌ها و سطح‌نشین‌ها استفاده می‌کند و آلودگی بیولوژیکی را به حداقل می‌رساند.

 

با توجه به قابلیت توالی‌سازی DNA در اتاق‌های ضد عفونی‌شده، به دیدگاه جامع‌تری از انواع میکروب‌ موجود در اتاق‌های ضد عفونی خواهیم رسید. در اتاق‌های ضد عفونی JPL، شواهدی از میکروب‌هایی به‌دست آمدند که می‌توانند در طول مأموریت‌های فضایی، مشکل‌ساز شوند.

 

تعداد ژن‌های موجود، جهت ترمیم DNA در این جانداران افزایش می‌یابد و توانایی میکروب‌ها جهت مقاومت در برابر تشعشعات، بالا می‌رود؛ به‌طوری‌که این موجودات می‌توانند روی سطح تجهیزات و در فضا‌های بسیار سرد زنده بمانند.

 

یافته‌های بالا، مفاهیم متعددی جهت محافظت از سیاره‌ها خواهند داشت. تضمین امنیت و حفظ حیات در دیگر نقاط جهان، اهمیت زیادی دارد؛ زیرا با ورود جانداران جدید ممکن است اکوسیستم سیاره به خطر بیافتد. از طرفی دانشمندان باید اطمینان پیدا کنند که کشف حیات روی سیاره‌ دیگر مختص همان سیاره است و منشأ انسانی ندارد.

 

میکروب‌ها می‌توانند حتی پس از مراحل سخت ضد عفونی به مریخ راه پیدا کنند. ژنوم این میکروب‌ها به‌سرعت تغییر می‌کند. طبق آزمایش‌ها میکروب‌ در ایستگاه فضایی بین‌المللی به تکامل می‌رسد.

 

البته، مهندسان ناسا به‌سختی در تلاش‌ هستند تا از ورود این موجودات زنده به خاک یا هوای مریخ جلوگیری کنند و هرگونه علائم حیات روی مریخ باید به‌دقت بررسی شود تا منشأ زمینی نداشته باشد.

 

میکروب‌هایی که به فضا راه پیدا می‌کنند، می‌توانند سلامت فضانوردان را نیز به خطر بیاندازند و حتی باعث خرابی تجهیزات حیات آن‌ها شوند؛ اما محافظت سیاره‌ای دوطرفه است. مؤلفه‌ دیگر محافظت از سیاره‌ها خودداری از آلودگی معکوس یا انتقال میکروب‌های فرازمینی به زمین و به خطر انداختن سیاره‌ زمین از جمله انسان‌ها است. این، موضوع بسیاری از فیلم‌های تخیلی بوده است.

 

در این فیلم‌ها معمولا میکروبی تخیلی، کل حیات روی زمین را تهدید می‌کند؛ اما با پرتاب مأموریت مشترک ناسا و آژانس فضایی اروپا به مریخ در سال ۲۰۲۸، این مشکل می‌تواند به یکی از نگرانی‌های جدی تبدیل شود. اگر همه چیز بر اساس برنامه پیش برود، مأموریت بازگشت نمونه‌ مریخ تا سال ۲۰۳۲ نخستین نمونه‌ها به زمین را ارسال خواهد کرد.

 

بر اساس پژوهش‌های گذشته، بعید است نمونه‌های مریخ حاوی بیولوژی مضر و فعالی باشند و کاوشگر استقامت نیز به‌دنبال علائمی است که از حیات میکروبی کهن در این سیاره باقی مانده‌اند؛ اما به گفته‌ ناسا و آژانس فضایی اروپا باید اقدامات احتیاطی لازم جهت بازگشت نمونه‌ها از مریخ در سیستمی ایزوله و چندلایه را انجام داد.

 

البته، ممکن است در صورت کشف علائم حیات در مریخ، این حیات منشأ زمینی داشته باشد. دو کاوشگر شوروی در سال ۱۹۷۱ روی سطح مریخ فرود آمدند و پس از آن سطح‌نشین آمریکایی وایکینگ ۱ در سال ۱۹۷۶ روی سطح مریخ فرود آمد؛ ممکن است ردپا‌هایی از حیات میکروبی یا حتی DNA انسان به واسطه‌ این کاوشگر‌های قدیمی به مریخ رسیده باشد.

 

از طرفی، با وجود طوفان‌های شن سراسری در مریخ و احتمال وجود DNA روی این کاوشگرها، ممکن است حیاتی که در مریخ کشف می‌شود، منشأ زمینی داشته باشد.

 

حتی اگر کاوشگر استقامت یا کاوشگر‌های پیش از آن به‌طور تصادفی، جانداران یا DNA را از زمین به مریخ منتقل کرده باشند، روش‌هایی جهت تفکیک این نوع حیات از حیات مریخی وجود دارد. در توالی‌های DNA اطلاعاتی درباره‌ منشأ آن وجود دارند.

 

پروژه‌ای مستمر به نام Metasub (ژنوم‌های مربوط به راه‌های زیرزمینی و اقلیم‌های شهری) به‌دنبال توالی‌سازی DNA پیدا شده در بیش از صد شهر جهان است. پژوهشگران تیم متاساب و گروهی در سوئیس، داده‌های متاژنومیک جهانی را جهت ایجاد شاخص ژنتیکی سیاره از DNA توالی‌سازی‌ شده، منتشر کرده‌اند.

 

با مقایسه‌ DNA کشف‌ شده در مریخ با توالی‌هایی که در اتاق‌های پاک JPL، متروها، نمونه‌های پزشکی، فاضلاب یا سطح مریخ‌نورد استقامت قبل از ترک زمین وجود دارند، می‌توان به تفاوت آن‌ها پی برد. حتی اگر اکتشافات منظومه‌ خورشیدی، موجب انتقال میکروب‌ها به سیاره‌های دیگر شوند، باز هم می‌توان این موارد را از یکدیگر تفکیک کرد.

 

آزمایش‌های فضایی و محیط‌های غیر معمول می‌توانند عامل تکامل میکروب‌ها باشند. اگر جاندار زنده‌ زمینی به‌سرعت با محیط فضا یا مریخ، تطبیق پیدا کند، با استفاده از ابزار ژنتیکی می‌توان به دلیل تغییر آن پی برد. گونه‌های عجیبی که اخیرا در ایستگاه فضایی بین‌المللی از سوی دانشمندان JPL کشف شدند، شامل تطبیق‌های مشابه با اتاق‌های پاک بودند. (از جمله مقاومت در برابر تشعشع)

 

در نهایت، انسان‌ها قدم بر خاک مریخ خواهند گذاشت و میکروب‌هایی که داخل یا روی بدن آنها زندگی می‌کنند، وارد این سیاره خواهند شد. این میکروب‌ها می‌توانند به‌سرعت با محیط، تطبیق و جهش پیدا و تغییر کنند.

 

حتی میکروب‌ها می‌توانند زندگی در مریخ را برای آیندگان آسان‌تر سازند؛ زیرا ژنوم‌های منحصر‌به‌فردی که با محیط مریخ سازگار می‌شوند، قابلیت توالی‌سازی و بازگشت به زمین دارند و می‌توان از آن‌ها جهت موارد درمانی و پژوهشی روی هر دو سیاره، استفاده کرد.

 

با توجه به همه مأموریت‌های برنامه‌ریزی‌ شده‌ مریخ، در مرز عصر جدید زیست‌شناسی میان‌سیاره‌ای قرار داریم و می‌توانیم از سازگاری موجود زنده روی یک سیاره، نکات بسیاری بیاموزیم. درس‌های برگرفته از تکامل و سازگاری‌های ژنتیکی در DNA موجودات وجود دارند. محافظت از گونه‌ خود و سیار گونه‌ها وظیفه‌ انسان است.

 

تنها انسان‌ها انقراض را درک می‌کنند. بنابر این، تنها انسان‌ها می‌توانند از آن پیشگیری کنند. با گرمایش بیش از اندازه‌ زمین و تبخیر اقیانوس‌ها، مهاجرت انسان از زمین و جستجوی حیات در سیاره‌های دیگر، اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. در چنین شرایطی، آلودگی سیاره‌های دیگر با حیات زمینی و به احتمال زیاد در ۵۰۰ سال آینده، حتمی خواهد بود.