NASA καλεί Πάτρα: Συνεργάζεται με ομάδα του Πανεπιστημίου για την αναζήτηση ζωής στον Άρη

Ναι μεν αναπτερώνονται οι ελπίδες για μετοίκηση ανθρώπων στον Αρη, μετά και τις πρόσφατες ανακοινώσεις της ΝΑΣΑ για εύρεση ρέοντος αλμυρού νερού κατά τους θερινούς μήνες, ωστόσο θα πρέπει να ..φρενάρουμε την φαντασία μας, μας συνιστούν οι επιστήμονες. Κι αυτό διότι η ύπαρξη νερού δεν σημαίνει και την ύπαρξη ζωής.

Στο να δοθούν απαντήσεις στο διαχρονικό ερώτημα εάν υπάρχει εξωγήινη ζωή, βοηθούν ουσιαστικά οι έρευνες που πραγματοποιεί το εργαστήριο του καθηγητή Βιοχημείας Χρήστου Γεωργίου στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών.

Η έρευνα, διεθνούς επιστημονικής εμβέλειας, δημοσιεύτηκε στο γνωστό επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, με τον αδιάφορο για τους πολλούς τίτλο «Φωτοχημική παραγωγή δραστικών μορφών οξυγόνου σε εδάφη ερήμων».

Συνοπτικά, τα ευρήματα αυτής της μελέτης δείχνουν ότι η ηλιακή (κυρίως η υπεριώδης) αλλά και η κοσμική ακτινοβολία έχουν ιδιαίτερα τοξική δράση στα εδάφη των ερήμων, μετατρέποντάς τα σε καταστροφείς της οργανικής ύλης και κατ’ επέκταση κάθε μορφής ζωής.

Η εργασία αυτή ανοίγει δρόμους τόσο στο πεδίο των ερευνών για τις γεωχημικές διεργασίες που συμβαίνουν στις ερήμους της Γης και στους υπόλοιπους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος (π.χ. Αρης), θέτοντας έτσι και συγκεκριμένες προϋποθέσεις για την ανίχνευση εξωγήινης ζωής, όσο και για τις πιθανές επιπτώσεις της ηλιακής ακτινοβολίας στη ζωή μας.

Αναλυτικότερα, η ερευνητική ομάδα του κ. Γεωργίου ανακάλυψε ότι τα ορυκτά συστατικά του χώματος της Γης (όπως π.χ. το διοξείδιο του τιτανίου που περιέχουν και τα περισσότερα αντηλιακά) φωτοδιεγείρονται από την κοσμική ακτινοβολία (κυρίως την υπεριώδη που εκπέμπει ο Ηλιος) και μετατρέπουν το οξυγόνο της ατμόσφαιρας σε ορισμένες τοξικές ενώσεις οξυγόνου (ελεύθερες ρίζες οξυγόνου, υπεροξείδιο του υδρογόνου, που είναι η επιστημονική ονομασία του γνωστού μας οξυζενέ κ.ά.).

Αυτές αρχικά προσρροφώνται στους κόκκους της επιφανειακής άμμου των ερήμων και καταστρέφουν κάθε οργανική ύλη που έρχεται σε επαφή μαζί τους.

Μακροπρόθεσμα, διεισδύουν βαθιά στο έδαφος και λόγω της ξηρότητας των ερήμων αποθηκεύονται ως σταθερές ορυκτές χημικές ενώσεις (οξείδια μετάλλων).

Με την αύξηση όμως της ατμοσφαιρικής υγρασίας αυτές ξαναμετατρέπονται σε τοξικές ενώσεις οξυγόνου που μπορούν τώρα να καταστρέψουν κάθε μικροβιακή ζωή και οργανική ύλη που βρίσκεται και κάτω από την επιφάνεια του χώματος.

Η έρευνα έγινε σε μερικές από τις κλιματικά πιο ακραίες ερήμους της Γης, στην έρημο Ατακάµα στη Χιλή και στην έρημο Μοχάβε στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ, διότι η ακραία ξηρότητα και η γεωλογική σύστασή τους ομοιάζουν με αυτές που επικρατούν στο επιφανειακό χώμα του Αρη.

Δηλαδή, αυτές οι έρημοι χρησιμοποιούνται ως πειραματικά εργαλεία αστροβιολογικών μελετών επειδή δεν έχει καταστεί ακόμα δυνατή η μεταφορά χώματος από τον Αρη για να μπορούμε να το μελετούμε άμεσα.

Ανοίγονται νέοι δρόμοι

Ο κ. Γεωργίου υπογραμμίζει την καινοτόμο ιδιαιτερότητα αυτής της ανακάλυψης στο ότι μέχρι σήμερα γνωρίζαμε ότι τέτοιες τοξικές ενώσεις οξυγόνου παράγονται στον άνθρωπο και τους υπόλοιπους οργανισμούς που αναπνέουν οξυγόνο.

Οι υπάρχουσες μέθοδοι για τον εντοπισμό και τη μέτρηση αυτών των φευγαλέων ενώσεων (ως εξαιρετικά δραστικές έχουν διάρκεια ζωής λιγότερο από ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου) ήταν εξειδικευμένες και προσαρμοσμένες για τους οργανισμούς.

Tο εργαστήριο του κ. Γεωργίου έχει πρωτοστατήσει διεθνώς στην ανάπτυξή τους γιατί η μελέτη των τοξικών ενώσεων οξυγόνου αποτελεί πρωτοποριακή κατεύθυνση της μοντέρνας βιοχημείας ένεκα του ότι είναι υπεύθυνες για σχεδόν όλες τις ασθένειες του ανθρώπου (με προεξάρχοντα τον καρκίνο) αλλά και για το γήρας.

Χρειάστηκε, επομένως, το εργαστήριο του κ. Γεωργίου να αναπτύξει νέες μεθόδους για τον εντοπισμό των ίδιων αυτών τοξικών ενώσεων οξυγόνου και στα χώματα των ερήμων.

Το συνεπακόλουθο αυτής της έρευνας είναι ότι ανοίγει νέα πεδία αναζήτησης σε άλλες περιοχές της επιστήμης, ιδιαίτερα της αστροβιολογίας, συνεισφέροντας, ενδεικτικά, στα ακόλουθα:

Παρόμοιες τοξικές ενώσεις οξυγόνου αναμένεται να δημιουργούνται στο επιφανειακό χώμα του Αρη.

Η έρευνα αυτή δίνει κατευθύνσεις για τη διασφάλιση των αστροναυτών που θα σταλούν στον Αρη, σε συνδυασμό με ένα όργανο για την επιτόπου μέτρησή τους που σχεδιάζει ο κ. Γεωργίου με τους διεθνούς φήμης συνεργάτες του στη ΝΑSΑ (Ames Research Center) Chris McKay και Richard Quinn.

Εξωγήινη ζωή (παρούσα ή ίχνη εξαφανισμένης) μπορεί να ανακαλυφθεί σε εδάφη πλανητών βάθους περισσότερο από 1,5 μέτρο, διότι δεν τα φτάνει η κοσμική ακτινοβολία κι έτσι υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα να έχουν παραμείνει άθικτα τα οργανικά αποτυπώματα της ζωής.

Η δειγματοληψία χώματος μέχρι 5 εκατοστά βάθος που κάνει τώρα το διαστημικό όχημα της ΝΑSΑ Curiosity στον Αρη εμποδίζει την ανακάλυψη ιχνών ζωής εκεί.

Μικρόβια ερήμων που αντέχουν ακόμα και την πυρηνική ακτινοβολία το πετυχαίνουν διότι η άμυνά τους έχει ενισχυθεί από την επιβίωσή τους σε τέτοια τοξικά εδάφη.

Η κοσμική ακτινοβολία είναι η κύρια αιτία της δημιουργίας στις ερήμους βιογεωχημικών κύκλων απελευθέρωσης βιογενών οξειδίων του αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα από το χώμα στην ατμόσφαιρα της Γης.