Ablagerungen im Idaho-See könnten Wissenschaftlern Einblick in antike Lebensspuren auf dem Mars geben

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Gibt es Leben anderswo im Universum? Wenn ja, wie suchen und identifizieren Wissenschaftler danach? Es ist äußerst schwierig, Leben außerhalb der Erde zu finden, teils weil andere Planeten so weit entfernt sind und teils weil wir nicht sicher sind, wonach wir suchen sollen.

Dennoch haben Astrobiologen viel darüber gelernt wie man das Leben findet in außerirdischen Umgebungen, hauptsächlich durch die Untersuchung, wie und wann die frühe Erde bewohnbar wurde.

Während Forschungsteams bei der NASA sind direkt kämmen die Oberfläche des Mars nach Lebenszeichen, unserem interdisziplinäre Forschungsgruppe Ist Nutzung einer Website hier auf der Erde um die antiken Umweltbedingungen auf dem Mars anzunähern.

Eine Nahaufnahme des Clarkia-Standorts, wo Sie lakustrine Ton- und Vulkanascheschichten sehen können. Diese Seite repräsentiert den Mars in unserer Arbeit. Taylor Vahey

Enthalten im Norden Idahos Fossilienfundstelle im mittleren Miozän in Clarkia sind Sedimente, die einige der vielfältigsten biologischen Markermoleküle der Erde bewahren, oder Biomarker. Dabei handelt es sich um Überreste vergangenen Lebens, die Einblicke in die Erdgeschichte bieten.

Ein alter See

Vor etwa 16 Millionen Jahren staute ein Lavastrom in der Gegend, die später zu Clarkia, Idaho, werden sollte, ein lokales Entwässerungssystem auf und schuf einen tiefen See in einem schmales, steiles Tal. Obwohl der See inzwischen ausgetrocknet ist, sind Verwitterung, Erosion usw Menschliche Aktivität haben Sedimente des ehemaligen Seegrundes freigelegt.

Seit fast fünf Jahrzehnten werden Forschungsteams wie unseres – unter der Leitung von Hong Yang Und Qin Leng – benutzt haben Fossile Überreste Und Biogeochemie um frühere Umgebungen der Clarkia-Miozän-Seenregion zu rekonstruieren.

Die Tiefe des Sees schuf die perfekte Bedingungen zum Schutz mikrobieller, pflanzlicher und tierischer Überreste, die auf den Grund des Sees gefallen sind. Tatsächlich sind die Sedimente so gut erhalten, dass einige der versteinerten Blätter noch immer ihre Herbstfarben zeigen, als sie vor Millionen von Jahren im Wasser versanken.

Ein fossiles Magnolienblatt mit herbstlichen (rötlichen) Farben. Dieses Blatt fiel wahrscheinlich im Herbst von einem Baum, nachdem die Bäume die Photosynthese für den Winter unterbrochen hatten, und sank auf den Grund des Sees, wo es begraben wurde. Das Blatt behielt 16 Millionen Jahre lang seine Herbstfärbung, doch sobald es ausgegraben und der Luft ausgesetzt wurde, oxidierte es schnell und verlor seine Farbe. Robert Patalano

Heute entstehen auf der Erde alte Seebetten wichtige Einstellungen um mehr über bewohnbare Umgebungen auf anderen Planeten zu erfahren.

Biologische Markermoleküle

Clarkias Seesedimente enthalten eine Suite alter Biomarker. Diese Verbindungen oder Verbindungsklassen können Aufschluss darüber geben, wie Organismen und ihre Umgebungen funktionierten in der Vergangenheit.

Seit der Entdeckung des Clarkia-Fossilfundstelle im Jahr 1972Mehrere Forschungsteams haben verschiedene verwendet modernste Technologien zur Analyse verschiedene Biomarker.

Einige davon wurden in Clarkia gefunden enthalten Lignindas das strukturelle Stützgewebe von Pflanzen ist, Lipide wie Fette und Wachseund möglicherweise DNA und Aminosäuren.

Das Verständnis der Ursprünge, der Geschichte und der Umweltfaktoren, die dazu geführt haben, dass diese Biosignaturen in Clarkia so gut erhalten geblieben sind, könnte es unserem Team auch ermöglichen, das Potenzial der Erhaltung organischer Materie in alten Seeablagerungen auf dem Mars vorherzusagen.

Untersuchung von Lebenssignaturen auf dem Mars

Im Jahr 2021 wird die Mars Perseverance Rover landete auf Seeablagerungen auf dem Mars Jezero-Krater. Jezero ist ein Meteoriteneinschlagskrater, von dem man annimmt, dass er einst mit Wasser überflutet war und ein altes Flussdelta beherbergte. Mikrobielles Leben könnte im Kratersee von Jezero gelebt haben, und ihre Biomarker könnten heute in den Sedimenten des Seebodens gefunden werden. Perseverance hat in die Oberfläche des Kraters gebohrt, um Proben zu sammeln, die alte Lebenszeichen enthalten könnten Rückführung der Proben zur Erde im Jahr 2033.

Der Perseverance Rover sammelt Proben, um mehr über die Umgebung des Mars zu erfahren. NASA/JPL-Caltech über AP

Clarkia hat viele Ähnlichkeiten mit dem Jezero-Krater. Sowohl der Clarkia- als auch der Jezero-Krater sind uralt Seeablagerungen abgeleitet aus kieselsäurereichem, Basaltgestein das bildete sich unter ein Klima mit höhere Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit und eine kohlendioxidreiche Atmosphäre.

In Clarkia bewahrten diese Bedingungen mikrobielle Biomarker im alten See. Ähnliche Einstellungen könnten vorhanden sein entstanden Seen auf der Marsoberfläche.

Die Beispiele Ausdauer ist Sammeln enthalten die geologische und klimatische Geschichte des Landeplatzes im Jezero-Krater und können sogar erhaltene Biomarker des antiken Lebens enthalten.

Während Perseverance seine Mission fortsetzt, ist unsere Gruppe dies auch Festlegung von Kriterien zur biomolekularen Authentifizierung. Das bedeutet, dass wir Wege entwickeln, um herauszufinden, ob alte Biomarker von der Erde und hoffentlich vom Mars echte Echos des Lebens sind – und nicht jüngste Kontaminationen oder Moleküle aus nicht lebenden Quellen.

Zu diesem Zweck untersuchen wir Biomarker aus den fossilen Blättern und Sedimenten von Clarkia und entwickeln Laborexperimente mit denen Marssimulanzien. Dieses Material simuliert die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Seesedimente des Jezero-Kraters.

Durch die Entschlüsselung der Quellen, Geschichte und Erhaltung von Biomarkern im Zusammenhang mit den alten Seevorkommen in Clarkia hoffen wir, neue Strategien für die Untersuchung der Perseverance Rover-Proben zu entwickeln, sobald sie wieder auf der Erde sind.


Robert Patalano ist Dozent für biologische und biomedizinische Wissenschaften an der Bryant University. Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einem Creative Commons License. Lies das originaler Artikel.




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