מדענים מאוניברסיטת קורנל מציעים כי חיידקים סגולים, המשגשגים בתנאים מגוונים ומשתמשים באור אינפרא אדום, יכולים להעיד על חיים מחוץ לכדור הארץ על כוכבי לכת חיצוניים. טלסקופים מתקדמים עשויים לזהות בקרוב את האורגניזמים הללו, מה שעלול לחולל מהפכה בהבנתנו את החיים ביקום.
במסע לגלות חיים מעבר לכוכב הלכת שלנו, הצבע הירוק המסורתי המקושר בדרך כלל לחיים ארציים אולי אינו הסימן האמין ביותר. כוכב לכת דמוי כדור הארץ המקיף כוכב אחר עשוי להיראות שונה מאוד, עשוי להיות מכוסה על ידי חיידקים המשתמשים בקרינה אינפרא אדומה בלתי נראית לכוח פוטוסינתזה.
חיידקים רבים כאלה על פני כדור הארץ מכילים פיגמנטים סגולים, ועולמות סגולים שבהם הם דומיננטיים ייצרו "טביעת אצבע קלה" ייחודית שניתן לזהות על ידי הדור הבא של טלסקופים מבוססי קרקע וחלל, כך מדווחים מדענים מאוניברסיטת קורנל במחקר חדש.
"חיידקים סגולים יכולים לשגשג במגוון רחב של תנאים, מה שהופך אותם לאחד המתמודדים העיקריים על החיים שיכולים לשלוט במגוון עולמות", אמרה ליג'יה פונסקה קואלו, עמיתת פוסט-דוקטורט במכון קארל סאגן (CSI) והמחברת הראשונה של הספר. "סגול הוא הירוק החדש: ביופיגמנטים וספקטרה של עולמות סגולים דמויי כדור הארץ."
"אנחנו צריכים ליצור מסד נתונים לסימני חיים כדי לוודא שהטלסקופים שלנו לא יחמיצו את החיים אם הם במקרה לא נראים בדיוק כמו מה שאנחנו פוגשים סביבנו מדי יום", הוסיפה מחברת-שותפה ליסה קלטנגר, מנהלת CSI ופרופסור חבר. של אסטרונומיה.
Lígia Fonseca Coelho, פוסט-דוקטורט במכון קארל סאגאן (CSI). קרדיט: ריאן יאנג/אוניברסיטת קורנל
סיכויי דוגמנות ואיתור
תוך שימוש בחיים על פני כדור הארץ כמדריך, צוות המדענים הרב-תחומי מקטלג את הצבעים והחתימות הכימיות שמגוון מגוון של אורגניזמים ומינרלים יציג ב- אקסופלנטהאור המוחזר של.
למה שמכונה ביחד חיידקים סגולים יש למעשה מגוון של צבעים כולל צהוב, כתום, חום ואדום, בשל פיגמנטים הקשורים לאלו שהופכים את העגבניות לאדומות וגזר לכתום. הם משגשגים על אור אדום או אינפרא אדום בעל אנרגיה נמוכה באמצעות מערכות פוטוסינתזה פשוטות יותר המשתמשות בצורות של כלורופיל שסופגות את האינפרא אדום ואינן מייצרות חמצן. סביר להניח שהם היו נפוצים בכדור הארץ המוקדם לפני הופעת הפוטוסינתזה מסוג צמחים, אמרו החוקרים, ויכולים להיות מתאימים במיוחד לכוכבי לכת שמקיפים כוכבי ננס אדומים קרירים יותר – הסוג הנפוץ ביותר בגלקסיה שלנו.
באמצעות החיים על פני כדור הארץ כמדריך, מדענים מקטלגים את הצבעים והחתימות הכימיות שמגוון מגוון של אורגניזמים ומינרלים יציגו באור המוחזר של כוכב לכת. קרדיט: ריאן יאנג/אוניברסיטת קורנל
"הם כבר משגשגים כאן בנישות מסוימות", אמר קואלו. "רק תארו לעצמכם אם הם לא היו מתחרים עם צמחים ירוקים, אצות וחיידקים: שמש אדומה יכולה לתת להם את התנאים הנוחים ביותר לפוטוסינתזה."
לאחר מדידת הביופיגמנטים של החיידק הסגול וטביעות האצבע הבהירות, החוקרים יצרו מודלים של כוכבי לכת דמויי כדור הארץ עם תנאים משתנים וכיסוי עננים. על פני מגוון של סביבות מדומה, אמר קואלו, הן חיידקים סגולים רטובים והן יבשים יצרו ביולוגיות צבעוניות עזות.
"אם חיידקים סגולים משגשגים על פני כדור הארץ קפוא, עולם אוקיינוס, כדור שלג כדור הארץ או כדור הארץ המודרני המקיף כוכב קריר יותר", אמר קואלו, "יש לנו כעת את הכלים לחפש אותם".
זיהוי "נקודה סגולה חיוורת" במערכת שמש אחרת יפעיל תצפיות אינטנסיביות על כוכב הלכת כדי לנסות לשלול מקורות צבע אחרים, כגון מינרלים צבעוניים, שגם CSI מקטלגת. קלטנגר, מחבר הספר הקרוב, "כדור הארץ החייזרי: המדע החדש של ציד כוכבי הלכת בקוסמוס", אמר שזיהוי חיים כל כך קשה עם הטכנולוגיה הנוכחית, שאם אפילו אורגניזמים חד-תאיים יימצאו במקום אחד, זה יצביע על כך שחיים חייב להיות נפוץ בקוסמוס. זה יחולל מהפכה בחשיבה שלנו על השאלה עתיקת היומין: האם אנחנו לבד ביקום?
"אנחנו רק פותחים את עינינו לעולמות המרתקים האלה סביבנו", אמר קלטנגר. "חיידקים סגולים יכולים לשרוד ולשגשג במגוון כל כך של תנאים שקל לדמיין שבעולמות רבים ושונים, סגול עשוי להיות רק הירוק החדש."
המחקר נתמך על ידי מענק פולברייט שומאן, קרן ברינסון והקרן הלאומית למדע.
