Welchen Schaden könnten Perchlorat verbrauchende Bakterien potenziellen einheimischen Lebensformen auf dem Mars zufügen?

Seit der Entdeckung des giftigen Perchlorats , das weltweit im Marsboden verbreitet ist, wird angenommen, dass die Chancen für mikroskopisches Leben dort stark reduziert sind. .
Sogar in den RSLs, die einst aus Angst vor einer Kontamination durch den Curiosity-Rover gemieden werden sollten, wurden Anzeichen von Perchloraten entdeckt.
Über 40 verschiedene Mikroorganismen, die durch Perchloratreduktion wachsen können, wurden isoliert. Sie verwenden 2 Arten von Enzymen, die zusammen Perchlorat in harmloses Chlorid umwandeln, während freier Sauerstoff erzeugt wird.

In einer geschützten Umgebung wie einem Gewächshaus könnten diese Mikroben verwendet werden, um Erde und Staub zu beseitigen, die dann für die Landwirtschaft geeignet wären, und würden auch dazu beitragen, eine atembare Atmosphäre zu schaffen.
Außerhalb dieser geschützten Umgebung hätten die Mikroben kaum eine Chance, die harten Marsbedingungen zu überleben, sodass eine Kontamination ausgeschlossen erscheint.

Obwohl die planetarischen Schutzbestimmungen eine biologische Kontamination des Mars verbieten, könnten nicht trotzdem Perchlorat verbrauchende Bakterien dort eingeschleppt werden, zumindest für kontrollierte Tests?
Da die eingeführte Mikrobe gut untersucht würde, könnte sie immer gut von jeder Marsmikrobe unterschieden werden, die auftauchen würde.

Und wie könnte eine Gift verzehrende Spezies, die nur harmloses Chlorid und Sauerstoff produziert, die in die Atmosphäre entweichen, eine Bedrohung für potenzielle Lebensformen darstellen, die auf dem Mars heimisch sind?

Sauerstoff ist nicht harmlos. Das Great Oxygenation Event hat möglicherweise vor 2,5 Milliarden Jahren das Aussterben des größten Teils des Lebens auf der Erde verursacht, und wenn aktuelles Marsleben existiert (zugegebenermaßen ein großes Wenn), verfügt es bereits über Mechanismen, um mit den allgegenwärtigen Perchloraten und dem Mangel umzugehen oder diese zu vermeiden von molekularem Sauerstoff in der Atmosphäre.
Wenn perchloratreduzierende Mikroorganismen bekannt sind, warum sollten sie dann nicht bereits auf/im Mars existieren? Ihre Bakterien könnten zu spät zur Party kommen.
@notovny Sie haben Recht, ich habe Sauerstoff hinzugefügt, "in die Atmosphäre entkommen", und die Menge wird so gering sein, dass sie keine Bedrohung für das aktuelle Marsleben darstellen würde.
@OscarLanzi Wenn es sie schon gibt, haben sie so viel für ihre Gäste hinterlassen, dass es eine sehr lange Party werden könnte! :)
Es mag perchloratreduzierende Mikroben auf der Erde geben, aber würden sie unter marsischen Umgebungsbedingungen überleben und wachsen? Brauchen sie flüssiges Wasser zur Fortpflanzung?
@Uwe Es gibt perchloratreduzierende Mikroben und die von mir vorgeschlagenen Tests könnten die Fragen beantworten, die Sie mir stellen. Wäre es toll, wenn diese Mikroben den Marsboden säubern könnten, wenn nötig unter angepassten Bedingungen, und auch O produzieren könnten 2 ?
Bevor eine Mikrobe auf dem Mars getestet wird, sollten Tests unter simulierten Marsbedingungen auf der Erde durchgeführt werden. Mikroben, die simulierte Umgebungen nicht überleben, müssen nicht zum Mars geschickt werden.
Während es Mikroorganismen gibt, die unter Marsbedingungen in Endosporenform (ruhend) einen kürzeren oder längeren Zeitraum überleben können, nähert sich AFAIK dort keinem aktiven Leben (Sammeln von Nährstoffen, Fortpflanzung, Wachstum).
Die Perchlorat-fressenden Mikroben können im Marsboden überleben, aber nicht im atmosphärischen Druck oder in der Luftfeuchtigkeit oder (meistens) Temperaturen des Mars. Wenn sie „in freier Wildbahn“ freigelassen werden, verfallen sie fast augenblicklich. Ihre Antwort lautet also "überhaupt nicht, absolut Null. Im schlimmsten Fall würden sie biologische Erkennungsmarker kontaminieren, wenn wir nach ursprünglichem Marsleben suchen."
Die Idee, dass wir mit Leben auf einem anderen Planeten experimentieren können, enthält die gleiche fehlerhafte Prämisse wie die Idee, dass wir unsere eigene Evolution kontrollieren können, indem wir mit Gentechnik spielen. Wir wissen nicht genug, um so verantwortungslos zu denken.
Chlorid ist viel schöner, aber für die Landwirtschaft nicht gerade geeignet. Fragen Sie jeden Landwirt, der sich mit dem Salzgehalt des Bodens auseinandersetzen musste. ZB en.wikipedia.org/wiki/Salinity_in_Australia
@PM2Ring ja. aber es ist völlig trivial, mit frischem Wasser auszuspülen, was Perchlorate nicht so sehr sind. Auch toxische Konzentrationen von Chloriden erfordern tausend- bis zehnmillionenfach höhere Konzentrationen als für Perchorate. 6 ppb Perchlorate sind für Pflanzen gefährlich, es sind etwa 23000000 ppb Chloride erforderlich, um den gleichen Schaden anzurichten.
@PcMan woher hast du diese Idee? Perchloratsalze neigen dazu, sehr gut löslich zu sein, Calciumperchlorat ist tatsächlich zerfließend. Einige Pflanzen reichern Perchlorat an, aber es ist im Allgemeinen nicht besonders giftig für sie. Bei Säugetieren ist Natriumperchlorat etwas toxischer als Kochsalz und die Perchlorationen werden mit einer biologischen Halbwertszeit von 6-8 Stunden schnell ausgeschieden, wobei die Hauptgefahr darin besteht, dass es bei längerer Exposition die Jodaufnahme durch die Schilddrüse stört.

Antworten (1)

Es gibt eine Reihe von Problemen, die ich mir vorstellen kann.

Chemische Reaktionsgeschwindigkeiten können temperaturabhängig sein: Je kälter die Temperatur, desto langsamer die Reaktionsgeschwindigkeit. Dies gilt für Lebensformen.

Die kalten Temperaturen auf dem Mars könnten dazu führen, dass Mikroben einen langsameren „Stoffwechsel“ haben und der Verbrauch von Perchlorat könnte langsamer sein als vorgesehen.

Wie alle bekannten Lebensformen benötigen Mikroben Wasser (Feuchtigkeit), um zu überleben. Die beiden Dinge, die dem Mars derzeit fehlen, sind Wärme und Feuchtigkeit, und Mikroben hängen von beidem ab, um zu gedeihen. Damit Ihr Plan erfolgreich ist, wäre eine Mischung aus perchloratreichem Regolith, Feuchtigkeit, Mikroben und Wärme erforderlich.

Möglicherweise müssen Sie sich einem Prozess des Doppeldenkens unterziehen , um zu sehen, was als nächstes kommt.

Das zweite Problem ist, dass alle auf den Mars eingeführten Mikroben eine exotische Art sein könnten . Die Geschichte exotischer Arten auf der Erde ist, dass sie selten, wenn überhaupt, eingedämmt werden und normalerweise problematisch werden. Sie können einheimische Arten verdrängen und dominant werden, zum Nachteil einheimischer Arten. Dasselbe könnte auf dem Mars passieren. Ich habe wenig Vertrauen in die Fähigkeit von irgendjemandem, die Eindämmung von Mikroben oder anderen eingeführten Arten auf dem Mars zu erzwingen.

Die andere Sache bei exotischen Arten ist, dass sie in ihrem natürlichen Lebensraum normalerweise Feinde haben, sogar Mikroben. Platzieren Sie sie in einer Umgebung ohne Raubtiere und sie können invasiv werden, zum Nachteil einheimischer Arten.

Das andere Problem, das ich mir vorstelle, ist, vorausgesetzt, dass alles wie geplant funktioniert, die von den Mikroben produzierten Chloridprodukte ein weiteres Problem, da die meisten landwirtschaftlichen Pflanzen eine geringe Toleranz gegenüber Salz und anderen Chloriden haben.

Es werden nur einige Früchte mit geringer Toleranz gegenüber Chloriden angezeigt. Und nach dem, was ich finden konnte, ist es auf dem Mars hauptsächlich Calciumperchlorat, also kein Problem mit zu viel Natrium.
Es scheint höchst unwahrscheinlich, dass eine eingeführte Erdart in der Lage wäre, die lokalen Bewohner zu übertreffen, die sich über einen sehr langen Zeitraum an die Umwelt angepasst hätten. Dies gilt insbesondere angesichts der großen Unterschiede in der Umgebung, wie z. B. keine Feuchtigkeit, kein Sauerstoff, nahes Vakuum, intensives UV-Licht und sehr niedrige Temperaturen. Es ist viel wahrscheinlicher, dass die auf der Erde ansässigen Mikroben auf die gleiche Weise gegen die Konkurrenz verlieren würden, wie es die Mars-Mikroben hier tun würden.
Und CaCl2 wird als Lebensmittelzusatz verwendet! ;)
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