Het lijkt zeker niet ondenkbaar, zo moeten onderzoekers concluderen na onderzoek in de Marsachtige Atacama-woestijn.

De Atacama-woestijn in Chili is één van de droogste plaatsen op aarde. Gemiddeld valt er op jaarbasis slechts 0,5 millimeter neerslag. Mede door het vrijwel ontbreken van een wolkendek is de Atacama geknipt voor het observeren van het heelal en vandaar dat we uitgerekend hier onder meer de Very Large Telescope van ESO aantreffen. Maar de aanwezigheid van die telescoop is niet de enige reden dat astronomen graag naar de woestijn afreizen; door het uitzonderlijk droge karakter van de Atacama-woestijn wordt het gebied ook gezien als een goede analogie voor Mars. Vandaar dat er – in een poging meer grip te krijgen op de leefbaarheid van Mars – in de Atacama-woestijn ook regelmatig onderzoek wordt gedaan naar wat daar alzo leeft. En die studies hebben uitgewezen dat zelfs in deze onherbergzame en kurkdroge woestijn een breed scala aan bacteriën stand weet te houden. En dat suggereert voorzichtig dat ook Mars wellicht voor bacteriën een thuis kan zijn (geweest).

Virussen
Maar het blijft mogelijk niet bij bacteriën, zo suggereert een nieuwe studie, verschenen in het blad mSystems. Want in de Atacama-woestijn hebben onderzoekers nu ook virussen ontdekt. En opnieuw geldt: als die daar stand weten te houden, kunnen ze dat op het eveneens kurkdroge Mars misschien ook wel.

Heel divers en overvloedig
Dat de Atacama-woestijn virussen herbergt, is enerzijds niet heel verrassend, zo stelt onderzoeker Yunha Hwang in gesprek met Scientias.nl. “Waar bacteriën zijn, zijn vaak ook virussen.” En eerder zijn in de Atacama-woestijn dus al bacteriën geïdentificeerd. En toch hebben de resultaten van hun studie de wetenschappers wel enigszins verbaasd. “Wat ons verrast heeft, is de enorme diversiteit en overvloed aan virussen in de Atacama-woestijn, want de diversiteit van en overvloed aan bacteriën is in diezelfde woestijn vrij beperkt.”

Hwang en collega’s deden voor hun studie onderzoek in één van de droogste delen van de Atacama-woestijn. Ze verzamelden op drie verschillende plekken – die tot wel 205 kilometer van elkaar verwijderd waren – grondmonsters en analyseerden die. Daarbij zochten ze gericht naar bacteriën en virussen. En met succes. “De virussen die we in onze studie identificeren, zijn allemaal fagen,” vertelt Hwang. Dit zijn virussen die bacteriën infecteren. “De meeste infecteren Actinobacteriën en zijn niet heel nauw verwant aan eerder geïdentificeerde fagen.”

Thuis
Toen onderzoekers jaren geleden bacteriën in de Atacama-woestijn ontdekten, was daarmee niet direct bewezen dat die micro-organismen zich hier ook thuis voelden en gedijden. Sterker nog: sommige wetenschappers vermoedden dat de bacteriën geen deel uitmaakten van een bloeiende microbiële gemeenschap, maar naar de woestijn waren gewaaid en gedoemd waren om aldaar te sterven. Later onderzoek wees uit dat de bacteriën geen bezoekers, maar bewoners van de woestijn waren en het daar ook prima naar hun zin hadden. Maar nu er virussen in de Atacama-woestijn zijn ontdekt, roept het natuurlijk direct de vraag op of ook zij daar wel echt thuis zijn. Volgens Hwang kan daar weinig twijfel over bestaan, want in de studie tonen zij en haar collega’s aan dat de virussen bacteriën geïnfecteerd hebben. “Het feit dat veel van deze virussen de interactie aangaan met de microben – waarvan we weten dat ze in deze omgeving leven en zich ook vermenigvuldigen – bewijst dat deze virussen echt deel uitmaken van het endemische ecosysteem.”

Genen
Normaliter is geïnfecteerd worden door een virus niet direct goed nieuws. Maar sommige van de bacteriën in de Atacama-woestijn zijn er opvallend genoeg mogelijk wel bij gebaat. “Wij hebben in de virale genomen extremotolerante genen ontdekt,” stelt Hwang. Dit zijn genen die organismen beter bestand maken tegen extreme omstandigheden, zoals droogte. En vermoed wordt nu dat de virussen deze genen over kunnen dragen aan hun gastheer – de bacterie – en deze zo kunnen helpen om te overleven. “Wij nemen aan dat de virussen een rol spelen in het verspreiden van extremotolerante genen onder microbiële gastheren.”

Virussen op Mars
Of op Mars vergelijkbare interacties tussen bacteriën en virussen plaatsvinden, is op dit moment onmogelijk te zeggen. Maar ondenkbaar lijkt het zeker niet. “We weten niet hoe leven op andere planeten eruit ziet,” stelt Hwang. “Maar tot op heden stelden we ons voor dat als er leven op Mars zou zijn, het een beetje zou lijken op aards microbieel leven. Wanneer we op Mars naar leven gaan zoeken, zouden we echter ook moeten zoeken naar virus-achtige entiteiten, want als er bacterie-achtig leven op Mars is geweest, dan kunnen ook virus-achtige deeltjes aanwezig zijn geweest.”

Planetaire protectie
Daarnaast heeft het onderzoek ook implicaties voor planetaire protectie. De term verwijst naar het feit dat we andere, potentieel leefbare hemellichamen moeten beschermen tegen ‘besmetting’ door aardse micro-organismen. En in het kader daarvan worden bijvoorbeeld rovers die naar Mars afreizen grondig gesteriliseerd om te voorkomen dat micro-organismen meeliften naar Mars en aldaar eventuele Martiaanse levensvormen wegconcurreren of – in de zoektocht naar buitenaards leven – in een later stadium per abuis zelf voor Martiaanse levensvormen worden aangezien. Opnieuw ligt de focus daarbij vaak op bacteriën. Maar we mogen de virussen niet uitvlakken. “Het is belangrijk dat we voorzichtig zijn en geen biologische entiteiten naar Mars transporteren,” vindt Hwang. “En het gaat dan niet alleen om organismen die zichzelf kunnen repliceren, zoals bacteriën, maar ook om virale deeltjes.” Want als die virusdeeltjes stand weten te houden op Mars, kunnen ze zich mogelijk ook tot op grote afstand van hun landingsplaats verspreiden, zo waarschuwen de onderzoekers. Ze baseren zich opnieuw op wat ze in de Atacama-woestijn hebben gezien. “We hebben in de woestijn virussen gevonden die bacteriën infecteerden en zich over een afstand van wel 200 kilometer konden verspreiden.”

Meer onderzoek naar de interactie tussen de bacteriën en virussen in de extreme omgeving die de Atacama-woestijn heet, is hard nodig. Zo is bijvoorbeeld nog onduidelijk hoe wijdverspreid de interactie tussen bacteriën en virussen in dergelijke extreme omgevingen is. Ook weten onderzoekers nog niet goed hoe vaak de virussen de extremotolerante genen aan hun gastheer cadeau doen. Wat de onderzoekers wel al met zekerheid kunnen zeggen, is dat virussen een veel complexere relatie met hun gastheer hebben dan eerder werd gedacht. “En waarschijnlijk spelen virussen ook een belangrijk rol in het overleven van extreme microbiomen.” Dat virussen bacteriën op het eveneens extreme Mars op een gelijkaardige manier een handje helpen, is een intrigerende mogelijkheid die eveneens om nader onderzoek roept.