Темный микробиом и чрезвычайно низкий уровень органики в окаменелой дельте Атакамы раскрывают пределы обнаружения жизни на Марсе

Nature Communications, том 14, номер статьи: 808 (2023) Цитировать эту статью

20 тысяч доступов

1 Цитаты

1228 Альтметрический

Подробности о метриках

Выявление однозначных признаков жизни на Марсе — одна из важнейших задач отправки миссий на Красную планету. Здесь мы сообщаем о Красном Стоуне, аллювиальной веерной дельте 163–100 My, которая образовалась в засушливых условиях пустыни Атакама, богатая гематитом и аргиллитами, содержащими глины, такие как вермикулит и смектиты, и, следовательно, геологически аналогичная Марсу. Мы показываем, что образцы Красного камня демонстрируют значительное количество микроорганизмов с необычно высоким уровнем филогенетической неопределенности, то, что мы называем «темным микробиомом», и смесью биосигнатур существующих и древних микроорганизмов, которые едва можно обнаружить с помощью современных технологий. -современное лабораторное оборудование. Наши анализы с помощью приборов испытательного стенда, которые находятся на Марсе или будут отправлены на Марс, показывают, что, хотя минералогия Красного камня совпадает с минералогией, обнаруженной наземными инструментами на Красной планете, столь же низкие уровни органики будет трудно, если вообще возможно, обнаружить на Марсе. Марсианские породы в зависимости от используемого инструмента и техники. Наши результаты подчеркивают важность возвращения образцов на Землю для окончательного определения того, существовала ли когда-либо жизнь на Марсе.

Прошлые, нынешние и будущие миссии на Марс в первую очередь мотивированы нерешенным вопросом о том, существовала ли когда-либо жизнь на Красной планете1. Перед высадившимися миссиями, такими как марсоходы «Феникс», а также действующая Марсианская научная лаборатория (MSL) и марсоходы «Марс 2020», была поставлена ​​задача определить пригодные для жизни среды и определить, существуют ли доказательства существования жизни в том виде, в каком мы ее знаем2,3. Жидкая вода является одним из основных требований, поэтому многие марсоходы приземлялись в местах с геоморфологическими свидетельствами существования древних рек и озер и/или минералогическими свидетельствами наличия жидкой воды, например, глинистых минералов4,5,6. Эти космические корабли оснащены различными композиционными приборами для идентификации минералов и поиска молекул, необходимых для жизни. Например, масс-спектрометры на Викинге, Фениксе, MSL, Mars2020 и будущем марсоходе ExoMars могут обнаруживать органические молекулы и строительные блоки жизни7,8,9,10. Хотя никаких надежных доказательств наличия органики в марсианских почвах не было обнаружено измерениями Viking или Phoenix11,12, как набор инструментов для анализа проб на Марсе (SAM) на MSL, так и инструмент для сканирования обитаемой среды с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции органических веществ и химикатов (SHERLOC) на Марс2020 идентифицировал простые алифатические и ароматические органические молекулы (т.е. ~450 частей на миллион в аргиллите залива Йеллоунайф в кратере Гейла13,14).

Результаты, полученные на Марсе, показывают, что органика не преобладает на его поверхности, но здесь мы предполагаем, что текущие ограничения инструментов15 и природа органики в марсианских породах также могут препятствовать нашей способности находить доказательства жизни на Красной планете. В этой работе мы проверяем эти ограничения, внимательно исследуя Красный Камень, уникальное место, расположенное в пустыне Атакама, самой сухой16,17,18, самой старой пустыне на Земле19,20,21,22,23,24 и хорошо известной марсианской пустыни. аналоговая модель22.

Красный Камень расположен к югу от города Антофагаста в Кебрада-дель-Боку (овраг Боку) (рис. 1А, Б и рис. 2), часть верхней группы Уэй, осадочной толщи аллювиальной веерно-конусной дельты, сложенной формации Колозо и Ломбриз, датируемые ранним мелом и поздней юрой (рис. 1C и рис. 2B)25. Группа Путей представляет собой две отдельные фазы эволюции бассейна, фиксируя полную последовательность проксимальных и дистальных дельт с последующим прогрессивным морским вторжением и отложением дельт26. В основании формации Ломбриз представлены прослоенные красные песчаники и аргиллиты с обильными перпендикулярными жилами и затвердевшими галитовыми корками (рис. 1D, E и рис. 3). По разрезам выше выделяются пачки сцементированных конгломератов, прослоек песчаников и аргиллитов, перекрытых выветрелыми рыхлыми конгломератами (рис. 1Д и рис. 3).