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Wissenschaftler untersuchen Bakterien, die Sauerstoff produzieren könnten Zukünftige Marsmenschen

Wissenschaftler untersuchen Bakterien, die Sauerstoff produzieren könnten Zukünftige Marsmenschen

B zwischen dem Sandstürme , dünne Atmosphäre , und eisige Temperaturen , zukünftige Mars Kolonisten werden es grob haben. Aber sie werden nicht einmal eine Chance haben, gegen die Elemente des Mars zu kämpfen, wenn wir nicht einen Weg finden, sie mit Leben zu versorgen Sauerstoff . Es mag unmöglich erscheinen, das auf dem unfruchtbaren roten Planeten organisch zu tun, aber ein neues Wissenschaft Papier schlägt vor, dass ein einzelner Organismus der Erde in der Lage sein könnte, den Trick zu machen.

In dem Papier- , veröffentlicht am Donnerstag, berichtet ein internationales Team von Forschern Cyanobakterien , eine riesige Familie von winzigen Organismen, die in extremen Umgebungen gedeihen, versprechen als Sauerstoffquellen für zukünftige Mars Kolonisten. Da sie photosynthetisch sind, gedeihen Cyanobakterien auf Kohlendioxid und Sonnenenergie, wodurch Sauerstoff als Nebenprodukt entsteht – genau wie Pflanzen. Sie sind die ideale Frischluftquelle für den Mars, solange sie nicht zu viel Sonnenlicht benötigen.

“Das klingt vielleicht so Science-Fiction , aber Raumfahrtagenturen und private Unternehmen auf der ganzen Welt versuchen aktiv, diesen Wunsch in nicht allzu ferner Zukunft in die Realität umzusetzen “, sagte Co-Autor der Studie und emeritierter Professor der Australian National University Elmars Krausz, Ph.D. , in einer am Mittwoch veröffentlichten Erklärung.

“Die Photosynthese könnte theoretisch mit diesen Arten von Organismen genutzt werden, um Luft zum Atmen für den Menschen zu schaffen Mars . Zu wenig Licht angepasste Organismen wie die Cyanobakterien, die wir untersucht haben, können unter Steinen wachsen und möglicherweise die harten Bedingungen auf dem Roten Planeten überleben. ”

Eine weitere biologische Matte in der Nähe des Yellowstone National Park.  Die Matte besteht aus photosynthetischen Cyanobakterien, die in den mikrobiellen Matten gedeihen, die in heißen, sauren Thermalquellen in Yellowstone gebildet werden.
Photosynthetische Cyanobakterien, wie diese Matte im Yellowstone-Nationalpark, können eines Tages Sauerstoff für Mars-Kolonisten liefern.

Cyanobakterien, eine der größten Bakteriengruppen der Erde, existieren seit über 2,5 Milliarden Jahren in einigen ihrer rauesten Umgebungen: der Antarktis, der Mojave-Wüste, den kochend heißen Quellen des Yellowstone-Nationalparks und vor allem sogar in der tiefstes Meer . Es waren die Sorten, die im Dunkeln ihr Zuhause fanden, die das ANU-Team am meisten faszinierten, da sie von Natur aus gut dafür gerüstet sind, mit einem Mangel an Sonnenlicht fertig zu werden. Es gibt Sonnenlicht auf dem Mars, aber es ist nicht annähernd so reichlich vorhanden wie auf der Erde, die der Sonne am nächsten ist, 33,9 Millionen Meilen weiter von der Sonne entfernt als wir. Wenn wir den Mars mit Cyanobakterien bedecken wollen, sollten sie besser mit wenig Licht umgehen können.

Also machte sich das Team an die Arbeit, um zu verstehen, was diese Tiefsee-Cyanobakterien dazu befähigt, unter solch schlechten Lichtbedingungen Photosynthese zu betreiben. Chlorophyll, erinnern Sie sich vielleicht aus der Grundschule, ist die Schlüsselchemikalie, die in photosynthetischen Organismen Licht in Energie umwandelt. Die Low-Light-Cyanobakterien haben, wie sich herausstellt, eine spezielle Art von Chlorophyll, das an niederenergetisches Licht angepasst ist.

“Chlorophyll, das für die Absorption von sichtbarem Licht angepasst ist, ist für die meisten Pflanzen sehr wichtig für die Photosynthese, aber unsere Forschung identifiziert die sogenannten” roten “Chlorophylle als kritische Komponenten in der Photosynthese bei schlechten Lichtverhältnissen”, sagte Co-Autor Jennifer Morton von der ANU Research School of Chemistry in einer Stellungnahme, die sich auf Chlorophylle bezieht, die Licht am farroten Ende des elektromagnetischen Spektrums von etwa 750 nm absorbieren. Cyanobakterien, die normale Mengen an Licht erhalten, absorbieren normalerweise rotes Licht, das eine Wellenlänge von etwa 680 bis 700 nm aufweist.

Obwohl das von den Tiefsee-Cyanobakterien absorbierte ferne-rote Licht weniger Energie hat als rotes Licht, kann es dennoch den Prozess der Photosynthese reibungslos durchführen.

“Das Verständnis der Rotgrenze ist auch für die Astrobiologie von Interesse, da die oxygene Photosynthese als Signatur für das komplexe Leben gilt und viele ansonsten potentiell lebenswichtige Planeten arm an sichtbarem Licht, aber reich an fernen / nahen Infrarotstrahlen sind” Team schreibt.

Cyanobakterien Fidschi
Eine Cyanobakterienblüte kann gesehen werden, die den Ozean in diesem Foto überflutet, das nahe Fidschi genommen wird.

Wie Krausz sagte, die Idee, dass ein Haufen Cyanobakterien den gesamten Mars mit atembarer Luft füllen könnte, erscheint völlig phantastisch – bis man merkt, dass das genau das ist, was sie für die Erde getan haben. Im Jahr 2017, a Wissenschaft Die Studie zeigte, dass das Leben auf der Erde nicht vor der Entstehung der ersten sauerstoffproduzierenden Cyanobakterien vor 2,5 Milliarden Jahren aufkam. “Cyanobakterien sind aus einer planetarischen Perspektive wirklich besonders, weil sie diejenigen sind, die herausgefunden haben, wie man die Photosynthese macht, die jeder kennt und liebt”, sagte Co-Autor des Artikels, Woodward Fischer, Ph.D. Invers in einem vorherigen Interview. “Alles, was wir atmen, verdanken wir diesen Typen irgendwie. Dass sie die Fotosynthese relativ neu in ihrer Geschichte herausgefunden haben … das haben wir nicht unbedingt erwartet. Das ist eine große Sache. ”

Ob die Mars-Kolonisten in naher Zukunft dasselbe sagen werden, erscheint nach dieser Studie zunehmend wahrscheinlich.

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