Gruppeledere: Kai W. Finster og Bente Aa. Lomstein

Overlevelse, aktivitet og diversitet af bakteriekulturer under Mars-lignende forhold.

Baggrund

Vand er nødvendigt for liv, som vi kender det her på Jorden. Grunden til dette er vands forskellige kemiske egenskaber, der gør det ideelt som biologisk medium. Livet er opstået i vand her på Jorden, og vores erfaring er, at alle steder hvor der findes flydende vand - ligegyldigt hvilke andre fysiske forhold - vil man med stor sandsynlighed finde mikoorganismer. Man finder bakterier i de mest fjendtlige steder, så som:

• Hydrothermale kilder med høj temperatur (op til 113 °C)
• Permafrost jord med temperaturer ned til -12°C
• Kiselholdige arktiske klipper med lave temperaturer og meget tørt miljø
• Dybt under Jordens overflade hvor trykket er meget højt
• Stratosfæren hvor der er meget kraftig stråling

Disse ekstreme steder har betingelser der meget ligner, hvad man finder udenfor Jorden, så som på Mars. Spørgsmålet om eksistensen af liv på Mars knytter sig til eksistensen af flydende vand. Det være sig idag eller for millioner af år siden. På det sidste har man udført forsøg, hvor man har set på bakteriers overlevelse i rummet, for at undersøge muligheden for overførsel af bakterier fra en planet til en anden. På baggrund af disse forsøg er det blevet foreslået, at liv er mere udbredt end hidtil antaget, hvilket giver mulighed for, at liv har udviklet sig i eller udenfor vores solsystem.

På baggrund af disse resultater har man foreslået, at liv måske stammer fra Mars og er blevet overført til andre planeter på meteoritter som ALH84001. Disse pionerorganismer kunne så, efter at være landet eksempelvis på Jorden, have udviklet sig til de myriader af livsformer vi kender i dag.

En af de største opgaver for de kommende NASA og ESA missioner til Mars vil være at lede efter spor af liv (i form af biomolekyler). Da prisen for en landing på Mars er meget høj, er det vigtigt, at man inden en opsendelse har afprøvet forsøg og teorier her på Jorden under så nøjagtige Mars-lignende forhold som mulig.
Det danske Mars-projekt er et af bidragene til disse vigtige undersøgelser.

Eksperimentelle faciliteter

Mikrobiologi gruppen

Århus Universitet har konstrueret et Mars-simuleringskammer, hvori man kan genskabe forholdene på Mars med henblik på biologiske studier. Man kan uafhængig af hinanden kontrollere UV strålingen, temperaturen, trykket og gassammensætningen i kammeret. Simulatoren er udstyret med en sluse, så man kan udtage og indsætte prøver uden at forstyrre det igangværende forsøg. (for flere detaljer se:"Marslab' faciliteter").

Med dette simuleringskammer har vi adgang til eksperimentelt udstyr, der giver os mulighed for at arbejde med meget præcise Mars-lignende forhold, uden at være på planeten. Kammeret er meget fleksibelt, og vi kan ændre forholdene i takt med, at vores viden om forholdene på Mars øges, og dermed altid være med i front, når det gælder forskning i exo-biologi (liv uden for Jorden).

Bakteriekulturer fra jord inkuberet i et Mars kammer

Vores forsøg bidrager til forståelsen for hvordan bakterier kan overleve under de ekstreme kemiske og fysiske forhold, der i dag hersker på Mars. Derudover undersøges under hvilke forhold bakterier kan formere sig. Når man skal finde landingssted for en mission, der skal lede efter liv på Mars, vil disse undersøgelser være afgørende for udvælgelsen.

Mål

Vores målsætning er at undersøge følgende problemstillinger:

• Overlevelse, aktivitet og strukturen af komplekse bakteriekulturer under Mars-lignende forhold (lysforhold, tryk, temperatur og atmosfære).
• Bakteriers modstandskraft overfor UV-stråling.
• "Overlevelse" af bio-molekyler, så som petidoglycan, eksponeret for Mars-lignende tilstande.
• De specifike vilkår der forlænger livet af komplekse bakteriekulturer udsat for Mars-lignende forhold.

Personer

Kontakt personer	Forsknings felt
Lektor Ph.D. Kai Finster	Bakteriers diversitet og fysiologi
Lektor Ph.D. Bente Aa. Lomstein	Bakteriers aktivitet og biomarkere
Aviaja Hansen, Ph.D. studerende	Bakteriers diversitet og fysiologi
Tove Mariegaard Pedersen	Bakteriers diversitet og fysiologi
Rikke Holm, Tekniker

Bidragsydere

ESA-følgeforskning