أظهر باحثون في جامعة ماكجيل الكندية لأول مرة كيف يمكن استخدام التكنولوجيا الحالية للكشف مباشرة عن الحياة على كوكب المريخ والكواكب الأخرى. أجرى الفريق اختبارات في القطب الشمالي المرتفع في كندا ، وهو قريب من ظروف المريخ. أظهروا كيف يمكن للأجهزة منخفضة الوزن ومنخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة أن تكتشف وتسلسل الكائنات الحية الدقيقة الغريبة. قدموا نتائجهم في مجلة Frontiers in Microbiology.
إن إعادة العينات إلى المختبر للاختبار هي عملية تستغرق وقتًا طويلاً هنا على الأرض. أضف إلى صعوبة إعادة العينات من المريخ ، أو من Ganymede أو عوالم أخرى في نظامنا الشمسي ، ويبدو البحث عن الحياة مهمة شاقة. لكن البحث عن الحياة في مكان آخر في نظامنا الشمسي هو هدف رئيسي لعلوم الفضاء اليوم. أراد الفريق في McGill أن يثبت أنه ، من الناحية النظرية على الأقل ، يمكن اختبار العينات وتسلسلها وتنميتها في الموقع في المريخ أو في مواقع أخرى. ويبدو أنهم نجحوا.
درست البعثات الأخيرة والحالية إلى المريخ مدى ملاءمة المريخ مدى الحياة. لكن ليس لديهم القدرة على البحث عن الحياة نفسها. آخر مرة تم فيها تصميم مهمة كوكب المريخ للبحث المباشر عن الحياة كانت في السبعينيات ، عندما هبطت مهمات الفايكنج 1 و 2 في ناسا على السطح. لم يتم الكشف عن أي حياة ، ولكن بعد عقود لا يزال الناس يناقشون نتائج تلك المهام.
لكن كوكب المريخ يسخن ، بالمعنى المجازي ، كما أن تطور المهام إلى المريخ مستمر في النمو. مع وجود مهام طاقم إلى المريخ ، حقيقة محتملة في المستقبل غير البعيد ، يتطلع الفريق في ماكجيل إلى تطوير أدوات للبحث عن الحياة هناك. وركزوا على التقنيات المصغرة والاقتصادية منخفضة الطاقة. الكثير من التكنولوجيا الحالية كبيرة جدًا أو تتطلب أن تكون مفيدة في المهام إلى كوكب المريخ ، أو إلى أماكن مثل إنسيلادوس أو أوروبا ، وكلاهما وجهة مستقبلية في البحث عن الحياة.
“حتى الآن ، لا تزال هذه الأدوات عالية الكتلة ، وكبيرة الحجم ، ولها متطلبات طاقة عالية. هذه الأدوات غير مناسبة تمامًا للبعثات إلى مواقع مثل Europa أو Enceladus التي من المحتمل أن تكون حزم الإنزال مقيدة بشدة ".
لقد طور فريق الباحثين من McGill ، الذي يضم البروفيسور Lyle Whyte والدكتورة جاكلين Goordial ، ما يسمونه "منصة اكتشاف الحياة (LDP)". المنصة معيارية ، بحيث يمكن تبديل الأدوات المختلفة اعتمادًا على المهمة المتطلبات ، أو تطوير أدوات أفضل. تستطيع منصة الكشف عن الحياة ، بصيغتها الحالية ، استزراع الكائنات الدقيقة من عينات التربة وتقييم النشاط الميكروبي وتسلسل الحمض النووي والحمض النووي الريبي.
هناك بالفعل أدوات متاحة يمكنها أن تفعل ما يمكن أن يفعله LDP ، ولكنها ضخمة وتتطلب المزيد من الطاقة للعمل. وهي ليست مناسبة للمهام إلى وجهات بعيدة مثل إنسيلادوس أو أوروبا ، حيث قد تؤوي المحيطات تحت السطح الحياة. كما يقول المؤلفون في دراستهم ، "حتى الآن ، لا تزال هذه الأدوات عالية الكتلة وكبيرة الحجم ومتطلبات طاقة عالية. هذه الأدوات غير مناسبة تمامًا للبعثات إلى مواقع مثل Europa أو Enceladus التي من المحتمل أن تكون حزم الإنزال مقيدة بشدة ".
جزء رئيسي من النظام هو جهاز تسلسل الحمض النووي المصغر والمحمول يسمى Oxford Nanopore MiniON. استطاع فريق الباحثين وراء هذه الدراسة أن يثبتوا لأول مرة أن MiniON يمكنها فحص العينات في البيئات المتطرفة والنائية. كما أظهروا أنه عندما يقترن بأدوات أخرى ، فإنه يمكن اكتشاف الحياة الميكروبية النشطة. نجح البحث في عزل الميكروبات المتطرفة والكشف عن النشاط الميكروبي وتسلسل الحمض النووي. مؤثر جدا حقا.
هذه أيام مبكرة لمنصة الكشف عن الحياة. يتطلب النظام عملية عملية في هذه الاختبارات. لكنها تظهر دليلاً على المفهوم ، وهي مرحلة مهمة في أي تطور تكنولوجي. يقول الدكتور جورديال: "كان يُطلب من البشر إجراء الكثير من التجارب في هذه الدراسة ، في حين أن مهام اكتشاف الحياة على الكواكب الأخرى ستحتاج إلى أن تكون آلية".
"كان يُطلب من البشر إجراء الكثير من التجارب في هذه الدراسة ، في حين أن مهمات الكشف عن الحياة على الكواكب الأخرى ستحتاج إلى الروبوتية". - دكتور ج. جورديال
النظام الحالي كما هو مفيد هنا على الأرض. نفس الأشياء التي تسمح لها بالبحث عن الكائنات الحية الدقيقة وتسلسلها في عوالم أخرى تجعلها مناسبة لنفس المهمة هنا على الأرض. يقول الدكتور جورديال: "يتم تنفيذ أنواع التحليلات التي تجريها منصتنا في المختبر عادةً ، بعد إعادة عينات من الحقل". وهذا يجعل النظام مرغوبًا فيه لدراسة الأوبئة في المناطق النائية ، أو في الظروف المتغيرة بسرعة حيث قد يكون نقل العينات إلى المختبرات البعيدة مشكلة.
هذه أوقات مثيرة للغاية في البحث عن الحياة في نظامنا الشمسي. إذا اكتشفنا ، أو متى اكتشفنا الحياة الميكروبية على كوكب المريخ أو أوروبا أو إنسيلادوس أو أي عالم آخر ، فمن المحتمل أن يتم ذلك تلقائيًا ، باستخدام معدات مماثلة لـ LDP.
