Исследователи из канадского университета Макгилла впервые показали, как можно использовать существующую технологию для непосредственного обнаружения жизни на Марсе и других планетах. Команда провела испытания в канадской высокой Арктике, которая является близким аналогом марсианских условий. Они показали, как маловесные, недорогие, низкоэнергетические приборы могут обнаруживать и секвенировать чужеродные микроорганизмы. Они представили свои результаты в журнале Frontiers in Microbiology.
Возвращение образцов в лабораторию для тестирования - трудоемкий процесс на Земле. Добавьте сложность возвращения образцов с Марса, Ганимеда или других миров в нашей Солнечной системе, и поиск жизни выглядит непростой задачей. Но поиск жизни в других местах нашей Солнечной системы - главная цель современной космической науки. Команда из McGill хотела показать, что, по крайней мере, концептуально, образцы можно тестировать, секвенировать и выращивать на месте на Марсе или в других местах. И похоже, что им это удалось.
Недавние и текущие миссии на Марс изучали пригодность Марса для жизни. Но у них нет возможности искать саму жизнь. В последний раз миссия на Марс была разработана для непосредственного поиска жизни в 1970-х годах, когда миссии НАСА «Викинг 1» и «2» приземлились на поверхности. Жизнь не была обнаружена, но спустя десятилетия люди все еще обсуждают результаты этих миссий.
Но Марс, образно говоря, нагревается, и сложность миссий на Марс продолжает расти. С миссионерскими миссиями на Марс, вероятно, реальностью в недалеком будущем, команда McGill с нетерпением ожидает разработки инструментов для поиска там жизни. И они сосредоточились на миниатюрных, экономичных, низкоэнергетических технологиях. Большая часть нынешней технологии слишком велика или требовательна для того, чтобы ее можно было использовать в миссиях на Марс или в такие места, как Энцелад или Европа, оба будущих направления в поисках жизни.
«На сегодняшний день эти приборы имеют большую массу, большие размеры и высокие энергетические требования. Такие инструменты совершенно не подходят для миссий в такие места, как Европа или Энцелад, для которых посылки с упаковками, вероятно, будут жестко ограничены ».
Команда исследователей из McGill, в которую входят профессор Лайл Уайт и доктор Жаклин Гурдиал, разработали то, что они называют «Платформой обнаружения жизни» (LDP). Платформа является модульной, так что различные инструменты могут быть заменены в зависимости от миссии требования, или как лучшие инструменты разрабатываются. В настоящее время Платформа обнаружения жизни может культивировать микроорганизмы из образцов почвы, оценивать микробную активность и определять последовательность ДНК и РНК.
Уже есть инструменты, которые могут делать то же, что и LDP, но они громоздки и требуют больше энергии для работы. Они не подходят для миссий в отдаленные места назначения, такие как Энцелад или Европа, где подземные океаны могут укрывать жизнь. Как отмечают авторы в своем исследовании: «На сегодняшний день эти приборы сохраняют большую массу, большие размеры и высокие энергетические требования. Такие инструменты совершенно не подходят для миссий в такие места, как Европа или Энцелад, для которых посылки с упаковками, вероятно, будут жестко ограничены ».
Ключевой частью системы является миниатюрный портативный секвенатор ДНК под названием Oxford Nanopore MiniON. Команда исследователей этого исследования впервые продемонстрировала, что MiniON может исследовать образцы в экстремальных и удаленных условиях. Они также показали, что в сочетании с другими инструментами он может обнаружить активную микробную жизнь. Исследования позволили выделить микробные экстремофилы, определить микробную активность и секвенировать ДНК. Действительно впечатляет.
Это первые дни для Платформы обнаружения жизни. Система требовала практической работы в этих тестах. Но это действительно доказательство концепции, важный этап в любом технологическом развитии. «От людей требовалось проводить большую часть экспериментов в этом исследовании, в то время как миссии по обнаружению жизни на других планетах должны быть роботизированными», - говорит доктор Гурдиал.
«Люди должны были провести большую часть экспериментов в этом исследовании, в то время как миссии по обнаружению жизни на других планетах должны быть роботизированными». - Доктор Дж. Гордиал
Система, как она есть сейчас, полезна здесь, на Земле. Те же самые вещи, которые позволяют ему искать и упорядочивать микроорганизмы в других мирах, делают его пригодным для той же задачи здесь, на Земле. «Типы анализов, выполняемых нашей платформой, обычно проводятся в лаборатории после отправки образцов с поля», - говорит доктор Гурдиал. Это делает систему желательной для изучения эпидемий в отдаленных районах или в быстро меняющихся условиях, когда транспортировка образцов в отдаленные лаборатории может быть проблематичной.
Это очень захватывающие времена в Поисках Жизни в нашей Солнечной системе. Если или когда мы обнаружим микробную жизнь на Марсе, Европе, Энцеладе или каком-либо другом мире, это, скорее всего, будет сделано роботом с использованием оборудования, аналогичного LDP.
