Aktív élet-folyamatok a mai Marson? Egy lehetséges modell Szathmáry Eörs

Collegium Budapest: ESA PECS lab

ELTE (Budapest)

Viking szonda: nem talált bizonyítékot a marsi életre

Könnyű az egyenlítői sivatagban landolniKönnyű az egyenlítői sivatagban landolni, , DEDE Nehéz bármilyen életnyomot találniNehéz bármilyen életnyomot találni A talaj oxidálóA talaj oxidáló HABÁR néhány oxidált szerves anyag elkerülhette az HABÁR néhány oxidált szerves anyag elkerülhette az

azonosítástazonosítást

Dark Dune Spots (DDSs): fekete dűnefoltok

DDS-ek csak a dűnéken fordulnak elő…

…és belső szerkezetük van

Az egyszerű szublimáció nem működik, mert…

Alulról és nem felülről kezdődik

A szublimáció nem működik, mert…

A foltok NEM a kitett területen nőnek

A szublimáció nem működik, mert …

Éves visszatérés azonos helyeken (>75%)

A szublimáció nem működik, mert …

A lejtőn a foltokból A lejtőn a foltokból „fonalak” erednek„fonalak” erednek

Melyek mindig lefelé Melyek mindig lefelé mutatnakmutatnak

A foltok megnyúltakA foltok megnyúltak A gravitáció hat a A gravitáció hat a

forma kialakulásáraforma kialakulására

A foltokból vízfolyások erednek?

A száraz bolygó sokkal nedvesebb, mint A száraz bolygó sokkal nedvesebb, mint gondoltákgondolták (“water, water, everywhere”– T. (“water, water, everywhere”– T. Titus)Titus)

Sok a vízSok a víz:: Mindkét sarki jégsapkábanMindkét sarki jégsapkában A poláris rétegek felső rétegébenA poláris rétegek felső rétegében

(permafrost)(permafrost) Bizonyos lefolyásokbanBizonyos lefolyásokban

Clow modellje

talaj

jég

hó

Folyékony víz

A DDS-ek sajátságosak, mert…

Évente újra megjelennekÉvente újra megjelennek A jég/hó takaró évente újraképződikA jég/hó takaró évente újraképződik Kráter alkóvokra nincs szükség hozzáKráter alkóvokra nincs szükség hozzá DE a dűne anyagára annál inkábbDE a dűne anyagára annál inkább A DDS-ekből induló vízfolyások szintén a jég A DDS-ekből induló vízfolyások szintén a jég

alatt folynakalatt folynak Lassú olvadás és nem gázrobbanás (nincsenek Lassú olvadás és nem gázrobbanás (nincsenek

robbanásos formák)robbanásos formák) A sósság mértéke ismeretlen, de fontos lehetA sósság mértéke ismeretlen, de fontos lehet

Háromhónapos különbséggel(1 x 2 km)

A sósság hatása a fagyáspontra

A lefolyások éves visszatérése

Szigorúan helyhez kötött jelenség

A poligonok is a jég szerepére utalnak

Rétegezett fagy a dűnéken (2002)

Sorrendben a víz, a Sorrendben a víz, a klatrát és aklatrát és a CO CO22 jég jég

rakódik lerakódik le A fagy először a A fagy először a

dűnéken jelenik meg dűnéken jelenik meg és rajtuk marad meg és rajtuk marad meg legtovábblegtovább

ÖsszvastagságÖsszvastagság 0.2-1 m 0.2-1 m

Állandó vízjég egy északi dűnén

Egy kis fekete dűne kilátszikEgy kis fekete dűne kilátszik Északon naptávolban van nyár, tehát hidegebb vanÉszakon naptávolban van nyár, tehát hidegebb van

DDS-ek nyáron fantom foltokká alakulnak

A biológiai magyarázat (2001)

Fotoszintetikus Fotoszintetikus organizmusok éves organizmusok éves reaktivációja és reaktivációja és növekedésenövekedése

Hó és víz: kiváló Hó és víz: kiváló szigetelő a hideg, a szigetelő a hideg, a szárazság és az UV szárazság és az UV ellenellen

A szervezetek még a A szervezetek még a leolvadás előtt leolvadás előtt inaktívvá kell hogy inaktívvá kell hogy váljanak váljanak (‘adapt (‘adaptívív sporulsporulációáció’)’)

Egy finomabb kép

CO2 jég

hó

víz

HomokszemekÉlő sejtek

Halott sejtek

mm

cm

dm

UV elleni védekezés

Szén-dioxid Szén-dioxid Vízjég/hó rétegVízjég/hó réteg Halott sejtek árnyékoló hatásaHalott sejtek árnyékoló hatása Olvadt vízOlvadt víz HomokszemcsékHomokszemcsék A közösség „endolitikus” része mint A közösség „endolitikus” része mint

refúgiumrefúgium

Az evolúcióról se feledkezzünk meg! HA léteznek ilyen élőlények, akkor milliárd HA léteznek ilyen élőlények, akkor milliárd

évek óta saját evolúción mentek keresztülévek óta saját evolúción mentek keresztül Ki képzelt volna el egyKi képzelt volna el egy DeinococcusDeinococcustt?? Többszörös extremofilekTöbbszörös extremofilek Minden földi analógia csak részleges lehetMinden földi analógia csak részleges lehet!! A niche konstrukció egy érdekes példájaA niche konstrukció egy érdekes példája ( (a a

bővített fenotípus érdekes esetebővített fenotípus érdekes esete))

Részleges analógiák keresése a Földön

Az antarktiszi Száraz Az antarktiszi Száraz VölgyekVölgyek

Hideg és szárazHideg és száraz Magas UVMagas UV ÓzonlyukÓzonlyuk

Fotoszintetikus organizmusok

Egy gazdag konzorcium központjában (pl. Priscu et al. 1998 Science)

Lehetséges RÉSZLEGESEN analóg szervezetek Többszörösen extremofilekTöbbszörösen extremofilek KékalgákKékalgák HalobaktériumokHalobaktériumok Bizonyos konzorciumokBizonyos konzorciumok A kriptobiotikus kéregA kriptobiotikus kéreg

A legrészletesebb cikk

Összefoglalás

A DDS-ek A DDS-ek potenciálispotenciális élőhelyek élőhelyek Lehet az is, hogy tényleg azokLehet az is, hogy tényleg azok A földi analógiák (mérsékelten?) bíztatókA földi analógiák (mérsékelten?) bíztatók Kamra kísérleteket kell végezniKamra kísérleteket kell végezni Megfelelő spektroszkópia segíthetneMegfelelő spektroszkópia segíthetne A javasolt életciklus dinamikus modelljeA javasolt életciklus dinamikus modellje A szondákat érdekes helyre kellene küldeniA szondákat érdekes helyre kellene küldeni!!