In een extreem zoute, koude en zuurstofloze omgeving blijken nog onbekende micro-organismen te gedijen. En dat is veelbelovend voor onze zoektocht naar aliens.

Helemaal in het noorden van Canada vinden we de zogenoemde Lost Hammer Spring. Het is een onherbergzame plek, gelegen op ongeveer 900 kilometer ten zuiden van de Noordpool. Het water dat door 600 meter permafrost naar het oppervlak stroomt, is extreem zout (met een zoutgehalte van 24 procent), heel koud (de temperatuur ligt er onder het vriespunt, namelijk rond de -5 graden Celsius) en bevat bijna geen zuurstof (<1ppm opgeloste zuurstof). Je zou door deze barre omstandigheden waarschijnlijk niet denken dat hier ook maar enig leven kan gedijen. Toch hebben onderzoekers nu het tegendeel bewezen. En daarmee is het tegelijkertijd nog aannemelijker geworden dat er mogelijk ook leven op Mars was (of nog steeds is).

De inhoud van het water in de Lost Hammer Spring is heel uniek. De meeste glaciale meren bestaan namelijk uit zoet water. Maar het water in de Lost Hammer Spring is juist superzout. Dit zoute water is bovendien de reden dat het water niet bevriest, ook al liggen de temperaturen er onder het vriespunt.

Wetenschappers zijn erg geïnteresseerd in omgevingen zoals Lost Hammer Spring. De omstandigheden aldaar zijn namelijk analoog aan die in bepaalde gebieden op Mars, waar al eerder zoutafzettingen en mogelijke koude zoutbronnen zijn aangetroffen. Kortom, de extreem zoute, erg koude en bijna zuurstofloze omgeving in het Canadese poolgebied lijkt het meest van alle plekken op aarde op bepaalde gebieden op Mars. Als je dus meer te weten wilt komen over de levensvormen die ooit op Mars hadden kunnen bestaan – of misschien nog steeds bestaan -, dan is dit een goede plek om eens nader onder de loep te nemen.

Leven ontdekt
Het was even een klusje. Maar na veel zoeken onder extreem moeilijke omstandigheden, komen onderzoekers nu met bijzonder nieuws. Zo hebben ze door middel van mRNA-sequencing in het Mars-achtige Canadese poolgebied nu inderdaad nog onbekende microben ontdekt. “Het duurde een paar jaar om met het sediment te werken voordat we met succes actieve microbiële gemeenschappen detecteerden,” legt onderzoeker Elisse Magnuson uit. “De zoutheid van de omgeving verstoort zowel de extractie als de sequentiebepaling van de microben. Maar het vinden van bewijs van actieve microbiële gemeenschappen was uiteindelijk een zeer bevredigende ervaring.”

110 micro-organismen
Het team isoleerde en sequencete het DNA van de microbiële gemeenschap die in het meer werd gevonden, waardoor ze de genomen konden reconstrueren van ongeveer 110 voorheen onbekende micro-organismen. Dankzij deze genomen kon het team bepalen hoe dergelijke wezens overleven en gedijen in een unieke en extreme omgeving. En dat leidt tot interessante nieuwe inzichten. “De microben die we in Lost Hammer Spring hebben gevonden, zijn opmerkelijk,” zegt onderzoeker Lyle Whyte. “In tegenstelling tot andere micro-organismen zijn ze namelijk niet afhankelijk van organisch materiaal of zuurstof. In plaats daarvan overleven ze door eenvoudige anorganische verbindingen zoals methaan, sulfiden, sulfaat, koolmonoxide en kooldioxide te eten en in te ademen. Dit zijn allemaal verbindingen die ook op Mars voorkomen.”

Buitenaards leven
De ontdekking van leven in Lost Hammer Spring – beschreven in het vakblad the ISME Journal – maakt het bestaan van levensvormen in vergelijkbare omgevingen zoals op Mars dus een stukje aannemelijker. “De gevonden microben kunnen overleven en gedijen in zeer extreme omgevingen, zowel op aarde als daarbuiten,” aldus Whyte. En dat is veelbelovend voor onze zoektocht naar buitenaards leven. Zo veelbelovend, dat de ESA nu zelfs van plan is om de instrumenten die ze tijdens de ExoMars-missie willen gebruiken, op sedimenten van de Lost Hammer Spring te testen.

De volgende stappen in het onderzoek zijn het kweken en verder karakteriseren van de meest voorkomende en actiefste leden van de nieuw ontdekte microbiële gemeenschap. Op die manier wil het team beter gaan begrijpen waarom en hoe ze gedijen in de zeer koude, zoute modder van de Lost Hammer Spring. De onderzoekers hopen dat dit op zijn beurt zal helpen bij het verklaren van de sporen van onder andere zwavel en koolstof waar Marsrover Curiosity al eerder in de Martiaanse Gale-krater op stuitte.