Bernadett, Simon, Zenkő2025. február 18., kedd
Tudomány

Egy gomba tárja fel a marsi túlélés titkait

2025.01.25.NG
National Geographic Magyarország

Képes lehet-e fennmaradni az élet a világűr barátságtalan körülményei között? Miként bánunk a kérdéssel, hogy a bolygónkról ismert mikrobiális életformák túlélhetik-e a mélyűri hideget (-270°C), a szélsőséges UV-sugárzást és az extrém szárazságot? Ezek a kérdések egyre intenzívebben és egyre szélesebb körben foglalkoztatják az asztrobiológusokat, akik a földön kívüli élet lehetőségeit kutatják.

Forrás: Pixabay

Régóta tudjuk, hogy a Földön számos olyan mikrobiális élőlény létezik, amely túl tudja élni a bolygónkon kívüli körülményeket is, dacolva az alkalmatlan környezettel.

Az egyik legismertebb ilyen organizmuscsoport a medveállatkáké (Tardigrada), amelyek képesek speciális védőburkot képezni vagy kriptobiózis állapotába jutni. Ez szinte teljes anyagcsere-leállást jelent, ami megvédi az élőlényt a szélsőséges körülményektől. Az ilyen extrém környezeti tűrőképesség azonban a kezdetleges élőlényeknél (baktériumok, archeák) sokkal gyakrabban fordul elő.

A Föld korai történetének forró, mérgező gázokkal teli és szélsőségesen aktív környezete olyan élőlényeknek adott otthont, melyek képesek voltak túlélni, alkalmazkodni és replikálódni, ezeket nevezzük (poli)extremofileknek. Extremofil mikrobák napjainkban is megtalálhatóak a sarkvidéki jégtakarókban, gejzírekben, fumarolákban vagy akár atomreaktorok hűtővizében is.

Az asztrobiológusok éppen az ilyen élőlények tulajdonságait kutatják, hogy megértsék, miként élhetőek túl az olyan szélsőséges környezetek, mint amilyeneket a Mars, a Jupiter Europa holdja vagy a Szaturnusz Titanja kínálnak. Ezek a vizsgálatok képesek elvezetni olyan nagy kérdések megválaszolásához, mint hogy miként alakulhatott ki az élet bolygónkon.

Az Europa a NASA Juno űrszondájának felvételén.
Forrás: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill / CC BY 2.0

A Földhöz legközelebbi potenciálisan életre alkalmas hely a Mars, nem véletlen, hogy az égitest az űrkutatás kiemelt célpontja. De vajon találhatunk-e olyan létformákat, amelyek a medveállatkáknál fejlettebb eukarióták, és további modellorganizmusként szolgálhatnának az asztrobiológiai kutatásokban?

Különleges gombák

A Journal of the American Chemical Society folyóiratában egy szakértők egy csoportja arra a kérdésre kereste a választ a Rhinocladiella similis gombafaj segítségével, hogy miként lehetne vizsgálni a Mars környezetét jellemző szélsőséges viszonyokat.

Először összehasonlító elemzéseket végeztek, más, az asztrobiológia kutatásban előszeretettel használt gombafajokkal (pl. Cryomyces antarcticus). Az R. similis LaBioMMI 1217 genomjában 117 egyedi fehérjét és 972 fehérjemagot azonosítottak. A vizsgálatok kimutatták, hogy ez a törzs nagyobb számú olyan fehérjéket termel, amelyek

  • vas-anyagcserében (n = 6 fehérje),
  • hősokk-tűrésben (n = 29 fehérje)
  • és kémiai anyagok méregtelenítésében (n = 46 fehérje)
    játszanak szerepet.

Ezen kívül az UV-ellenálláshoz (n=4 fehérje), a só- (n = 5 fehérje) és ozmotikus stresszhez (n = 11 fehérje) kapcsolódó fehérjék is gyakoribbak ebben a törzsben, mint más csoportokban. Érdekes ugyanakkor, hogy a kiszáradás elleni védelemhez (n = 1 fehérje) és a víz-stresszhez (n = 5 fehérje) kapcsolódó fehérjék száma alacsonyabb volt, mint a többi törzs esetében.

Ez arra utalhat, hogy a gomba inkább a sugárzással és a kémiailag agresszív környezettel szembeni ellenállóképességében erősebb. A magas vas-anyagcsere és kémiai anyagok méregtelenítésre használt fehérjetermelés előnyös a marsi környezet kísérleteihez.

Továbbá egyetlen olyan törzsként mutatkozott meg, amely képes vasionok megkötéséhez szükséges fehérjéket előállítani és szállítani is, így képes a Marson oxidos vegyületekből vasat felvenni. A vasion alapvető mikrotápanyag a legtöbb életforma számára, megszerzése olyan környezetben, ahol kevés mennyiségben vagy egyáltalán nem fordul elő, fontos túlélési stratégia az élő szervezet számára.

Alkalmazkodás a marsi talajhoz

Ezt követően az R. similis LaBioMMi 1217-et burgonya-dextróz agar táptalajon kezdték el tenyészteni, egyiket szintetikus marsi regolit talaj (MGS-1) hozzáadásával, a másikat anélkül.

MGS-1 nélkül dimorf gombafajokra jellemző élesztőszerű (egysejtű) és fonalas (többsejtű) fázisok közötti átmenetet jelző részek voltak láthatóak, de nem alkottak a hifákhoz hasonló szoros kapcsolatokat. MGS-1 hozzáadásával a gomba élesztőszerű formája eloszlott a regolitban jelen lévő ásványok között.

Pásztázó elektronmikroszkópos felvételek a szintetikus marsi talaj nélküli (A) és a szintetikus marsi talaj jelenlétében fejlődött (B) gombáról. A fehér nyilak a sejtstruktúrákat jelölik.
Forrás: Alef dos Santos et al. / Journal of the American Chemical Society (2024)

Ezután a mikroorganizmusok anyagcsere-termékeit vizsgálták meg és hasonlították össze tömegspektrométer segítségével. Az eredmények óriási különbséget mutattak bizonyos zsírsavaknál és indolszármazékoknál, ugyanis az MGS-1 talajban nevelt gomba nagyban megnövelte a molekulatermelést és egész molekula családokat generált.

Az anyagcsere-termékek változásai rávilágítanak arra, hogy az R. similis a marsi környezetet imitáló talajban túléli a feltételeket, és aktívan alkalmazkodik is hozzájuk.

Az indolszármazékok és zsírsavak megnövekedett termelése azt sugallja, hogy a gomba metabolizmusa képes a környezeti stresszorokhoz igazodni, ami a sugárzás, a kémiai stressz és a tápanyaghiány leküzdésében játszhat szerepet.

Az R. similis tanulmányozása új távlatokat vet fel az asztrobiológia modellélőlények sorában, ezzel időszerű kutatási irányokat kínálva fel a földön kívüli élet potenciális színtereire és a modellezésre.

Szerző: Bárány András Adorján

Alig evett húst az Australopithecus Dél-Afrikában

Alig evett húst az Australopithecus Dél-Afrikában

Több mint 3 millió éve élt elődeink fogzománca megörökítette az egykori étrendet, amelyben nem sok hely jutott húsnak.

Kiderült, miként lett az embernek hosszú haja

Kiderült, miként lett az embernek hosszú haja

Az ember evolúciója során a testét borító szőrzet legnagyobb részt visszafejlődött, a fején azonban ezzel ellentétes folyamat zajlott: hajunk egyre hosszabbá vált.

Korábban ismeretlen, ősi rokonunkra bukkantak

Korábban ismeretlen, ősi rokonunkra bukkantak

Új taggal bővült evolúciós családfánk.

Parkinson-kór: ezért olyan nehéz a kezelés

Parkinson-kór: ezért olyan nehéz a kezelés

A Parkinson-kór ősidők óta velünk él, az elmúlt időszakban viszont egyre nő az esetszám.

Magyar kutatók találtak módszert a világjárványok vizsgálatára

Magyar kutatók találtak módszert a világjárványok vizsgálatára

A szakértők olyan módszert dolgoztak ki, amely egyszerre több egyéni tulajdonság tükrében vizsgálja a pandémiák hatását.

National Geographic 2025. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

22 200 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlapNational Geographic 2024. júniusi címlapNational Geographic 2024. júliusi címlapNational Geographic 2024. augusztusi címlapNational Geographic 2024. szeptemberi címlapNational Geographic 2024. októberi címlapNational Geographic 2024. novemberi címlapNational Geographic 2024. decemberi címlapNational Geographic 2025. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket