Fedezd fel a Mars rejtett titkait egy különleges gomba segítségével! A National Geographic izgalmas cikkében megismerheted, hogyan segíthet egy apró, de rendkívüli élőlény a vörös bolygón való túléléshez szükséges ismeretek feltárásában. A gombák világána

Képes lehet-e fennmaradni az élet a világűr barátságtalan körülményei között? Miként bánunk a kérdéssel, hogy a bolygónkról ismert mikrobiális életformák túlélhetik-e a mélyűri hideget (-270°C), a szélsőséges UV-sugárzást és az extrém szárazságot? Ezek a kérdések egyre intenzívebben és egyre szélesebb körben foglalkoztatják az asztrobiológusokat, akik a földön kívüli élet lehetőségeit kutatják.

Régóta tudjuk, hogy a Földön számos olyan mikrobiális élőlény létezik, amely túl tudja élni a bolygónkon kívüli körülményeket is, dacolva az alkalmatlan környezettel.

Az egyik legismertebb organizmuscsoport, amelyről érdemes beszélni, a medveállatkák (Tardigrada), melyek lenyűgöző képességgel bírnak: képesek védőburkot kialakítani és kriptobiózis állapotába kerülni. Ez a jelenség gyakorlatilag az anyagcsere teljes leállítását jelenti, így az élőlény biztonságban maradhat a legszélsőségesebb környezeti hatásokkal szemben. Érdekes módon, ez a fajta extrém környezeti tűrőképesség a kezdetleges élőlények, mint például baktériumok és archeák esetében, sokkal gyakoribb jelenség.

A Föld korai történetének forró, mérgező gázokkal teli és szélsőségesen aktív környezete olyan élőlényeknek adott otthont, melyek képesek voltak túlélni, alkalmazkodni és replikálódni, ezeket nevezzük (poli)extremofileknek. Extremofil mikrobák napjainkban is megtalálhatóak a sarkvidéki jégtakarókban, gejzírekben, fumarolákban vagy akár atomreaktorok hűtővizében is.

Az asztrobiológusok jelenleg azon különös élőlények jellemzőit tanulmányozzák, amelyek képesek túlélni a legzordabb körülmények között, mint például a Mars, a Jupiter Europa holdja vagy a Szaturnusz Titanja. E kutatások célja, hogy mélyebb betekintést nyerjünk abba, hogyan képesek ezek az organizmusok alkalmazkodni és létezni az extrém környezetekben. Ezek a felfedezések nem csupán a földi élet eredetének megértéséhez járulhatnak hozzá, hanem olyan alapvető kérdésekre is választ adhatnak, mint hogy miként formálódott az élet a Földön.

A Földhöz legközelebbi, potenciálisan életre alkalmas égitest a Mars, ami nem meglepő, hiszen az űrkutatás egyik középpontjává vált. De vajon léteznek-e olyan életformák, amelyek a medveállatkáknál is komplexebbek, és amelyek újabb modellorganizmusként járulhatnának hozzá az asztrobiológiai kutatásokhoz?

A Journal of the American Chemical Society című folyóiratban egy szakértőkből álló csapat a Rhinocladiella similis gombafaj segítségével kutatta, hogyan lehetne feltérképezni a Mars sajátos környezeti viszonyait, amelyek rendkívüli szélsőségekkel bírnak. Céljuk az volt, hogy a gomba alkalmazásával jobban megértsék a vörös bolygó extrém körülményeit.

Először részletes összehasonlító analíziseket végeztek olyan gombafajokkal, melyeket az asztrobiológiai kutatások során gyakran alkalmaznak, például a Cryomyces antarcticus. Az R. similis LaBioMMI 1217 genomjában összesen 117 egyedi fehérjét és 972 fehérjemagot fedeztek fel. A kutatások során kiderült, hogy ez a törzs jelentősen nagyobb mennyiségű olyan fehérjét termel, amelyek

Ezen kívül az UV-ellenálláshoz (n=4 fehérje), a só- (n = 5 fehérje) és ozmotikus stresszhez (n = 11 fehérje) kapcsolódó fehérjék is gyakoribbak ebben a törzsben, mint más csoportokban. Érdekes ugyanakkor, hogy a kiszáradás elleni védelemhez (n = 1 fehérje) és a víz-stresszhez (n = 5 fehérje) kapcsolódó fehérjék száma alacsonyabb volt, mint a többi törzs esetében.

Ez azt jelzi, hogy a gomba valószínűleg jobban ellenáll a sugárzásnak és a kémiailag agresszív környezeti hatásoknak. A magas vas-anyagcsere és a kémiai anyagok méregtelenítésére specializálódott fehérjetermelés előnyös lehet a marsi környezetben végzett kísérletek során.

Egyedülálló módon olyan törzsként lépett a színre, amely nemcsak képes a vasionok megkötéséhez nélkülözhetetlen fehérjék előállítására, hanem azok szállítására is. Ennek köszönhetően a Marson található oxidos vegyületekből képes vasat felvenni. A vasion alapvető mikrotápanyag, amely nélkülözhetetlen a legtöbb életforma számára, és megszerzése különösen fontos olyan környezetben, ahol ez az elem vagy rendkívül csekély mennyiségben, vagy egyáltalán nem található meg. Ez a képesség kulcsfontosságú túlélési stratégia az élő szervezetek számára.

Ezt követően az R. similis LaBioMMi 1217 törzsét burgonya-dextróz agar táptalajon kezdték el tenyészteni. Az egyik kultúra szintetikus marsi regolit talajjal (MGS-1) gazdagított, míg a másik minta e nélkül készült.

MGS-1 hiányában a dimorf gombafajokra jellemző élesztőszerű (egysejtű) és fonalas (többsejtű) stádiumok közötti átmenetek jól megfigyelhetők voltak, ám a hifákhoz hasonló szoros kapcsolatok nem alakultak ki. Az MGS-1 bevezetésével viszont a gomba élesztőszerű formája szétszóródott a regolitban fellelhető ásványok között, új dinamikát teremtve a gombafajok fejlődésében.

Ezt követően a kutatók a mikroorganizmusok anyagcsere-termékeit elemezték és hasonlították össze a tömegspektrométer technikájának alkalmazásával. Az eredmények figyelemre méltó eltéréseket tártak fel bizonyos zsírsavak és indolszármazékok esetében. Különösen érdekes volt, hogy az MGS-1 talajban nevelt gomba jelentősen fokozta a molekulák termelődését, sőt, egész molekulacsaládok keletkezését is előidézte.

Az indolszármazékok és zsírsavak fokozott termelése arra utal, hogy a gomba anyagcseréje rugalmasan alkalmazkodik a környezeti stresszfaktorokhoz. Ez a jelenség fontos szerepet játszhat a sugárzás, a kémiai stressz és a tápanyaghiány elleni védekezésben.

Az R. similis vizsgálata új perspektívákat nyit meg az asztrobiológiai modellek terén, lehetőséget teremtve a földön kívüli élet lehetséges élőhelyeinek és a modellezési megközelítéseknek a kutatására.