در جستجوي يك هم اتاقي مريخي
حيات پديده اعجاب‌انگيزي است كه هر چه بيشتر درباره آن تحقيق مي‌شود با حجم بيشتري از نادانسته‌ها و پرسش‌ها روبه‌رو مي‌شويم. براي مثال زيست‌شناسان در داغ‌ترين، سردترين، خشك‌ترين و به طور كلي نامساعدترين مكان‌هاي روي زمين كه اصلا انتظار وجود حيات در آنها نمي‌رفته است با گونه‌هاي خاصي از حيات در سطح مولكولي و ميكروبي روبه‌رو شده‌اند كه تا مدت‌ها خبرسازترين رويداد علمي زمانه خود بوده‌اند.
بسياري از ميكروب‌هايي كه ما مي‌شناسيم بسيار مقاوم هستند و در برابر شرايط مختلف زيستي از خود انعطاف زيادي نشان مي‌دهند. اما همه محيط‌ها براي ادامه بقاي آنها مناسب نيستند و مقاوم‌ترين‌شان نيز در نهايت از پاي درمي‌آيند. اما اجازه دهيد تا شما را با باركري متانوساركينا، قهرمان قهرمانان دنياي ميكروب‌ها آشنا كنم كه مي‌تواند در مقابل گستره وسيعي از شرايط محيطي خيلي نامساعد مقاومت كند و به همه ثابت كند كه ميكروب هم ميكروب‌هاي قديمي!
اين ويژگي منحصر به فرد از اين ميكروب كوچك، موجودي ساخته كه شايد حتي بتواند خود را براي زندگي در سياره بهرام (مريخ) نيز سازگار كند. همان‌طور كه از نام اين ميكروب برمي‌آيد، اين پديده شگفت‌انگيز در محيط متاني رشد مي‌كند و سال‌هاست كه ثابت شده در اتمسفر سياره بهرام متان وجود دارد، اما آنچه اين ميكروب را در برابر ساير عموزاده‌هاي متاني‌اش سربلند و قهرمان ساخته، برمي‌گردد به اين‌كه باركري متانوساركينا اصلا نسبت به شرايط خانه و زندگي خود سختگير نيست. او مي‌تواند براي مدت‌هاي طولاني خشكي را تحمل كند و محدوده وسيعي از دماهاي گرم و كشنده تا سرماي منجمدكننده و طاقتفرسا برايش حكم بهاري دلپذير را دارد. با اين حساب اين ميكروب مي‌تواند به صميمي‌ترين دوست و همسفر فضانوردان آينده براي كشف سياره سرخ تبديل شود.
همين ويژگي منحصر به فرد اين ميكروب باعث شده تا تحقيقات وسيعي روي محدوده توانايي‌هاي او صورت گيرد تا مشخص شود تحت شرايط غيرعادي سكونت در سياره بهرام، DNAهاي تشكيل‌دهنده اين ميكروب چه تغييراتي مي‌كنند و اصولا خود ميكروب تا چه حد مي‌تواند شرايط نامناسب زندگي در مريخ را تحمل كند.
از آنجا كه ميكروب باركري بر پايه تغذيه از متان خلق شده است، در زمين مي‌توان آن را در آب، رسوبات دريايي و هر جاي ديگري كه اكسيژن كمياب باشد، پيدا كرد. اين ميكروب در دسته‌اي از حيات به نام آركائي قرارمي‌گيرد كه در تقسيم‌بندي‌هاي حياتي در دسته‌اي جدا از باكتري‌ها و سلول‌هاي يوكاريوتي (شامل گياهان و جانوران) قرار مي‌گيرند. دليل اين تقسيم‌بندي هم آن است كه در واقع آنها عملكرد دوگانه‌اي دارند. باركري متانوساركينا از نظر فعاليت‌هاي سلولي بيشتر مشابه باكتري‌هاست در حالي كه از نظر پردازش اطلاعات DNA، همانند يوكاريوت‌ها عمل مي‌كند. همه آركائي‌ها، متان‌دوست هستند و بسياري از آنها نيز قادرند در شرايط بسيار سخت محيطي كه تصور ادامه حيات در آن هم نمي‌توان كرد، پايداري كنند. زندگي در شرايط سخت و طاقتفرسا بخشي از روياهاي يك آركائي مانند باركري متانوساركينا را تشكيل نمي‌دهد و آنها هم مانند ساير گونه‌هاي زيستي محيط‌هاي ملايم‌تر و دلنشين‌تر را ترجيح مي‌دهند، اما اين قابليت در وجود آنها نهفته است كه اگر دست بر قضا مجبور به زندگي در محيط‌هاي خشن شوند، باكي از آن به دل راه نمي‌دهند. پس اگر ناگهان شرايط زندگي روي زمين آنقدر سخت و نامساعد شود كه گونه‌هاي زيادي از جانداران در مقابل مرگ سر تسليم فرود آورند، مي‌توان اميدوار بود كه خاندان محترم آركائي‌ها همچنان لجوجانه مقاومت پيشه كرده و شايد روزي دوباره سلسله حيات دگرگونه‌اي را روي زمين پايه‌گذاري كنند.
خب اگر يادتان باشد قبلا گفته بوديم كه باركري متانوساركينا اصلا سختگير نيست. اين آسان‌گيري فقط شامل شرايط محيط زندگي نمي‌شود. اين ميكروب سخت‌جان در مقابل غذا هم خيلي بي‌خيال است و از قانون مفت باشد، كوفت باشد تبعيت مي‌كند. طيف وسيعي از خوراكي‌هايي كه شما مي‌توانيد در اطرافتان پيدا كنيد از متانول (الكل چوب) گرفته تا سركه يا حتي عناصر يا مولكول‌هاي ساده‌اي شامل مخلوطي از هيدروژن و دي‌اكسيدكربن مي‌تواند غذاي لذيذي براي باركري باشند. جالب است كه در مريخ مي‌توان به وفور هيدروژن و دي‌اكسيدكربن يافت. البته ناگفته نماند كه اين موجود عجيب علاوه بر اين همچنين مي‌تواند از نشاسته به همراه تركيبي از فسفات، سولفور و مواد معدني ديگر موجود در خاك و نيتروژن هوا براي ساختن مولكول‌هاي ساختماني خود مثل آمينواسيد‌ها و ويتامين‌ها استفاده كند.
نكته: شايد روزي انسان‌ها با دريافت ژن‌هاي ميكروبِ كوچك و زشتي به نام باركري متانوساركينا به سربازاني فناناپذير تبديل شوند كه بتوانند ماه‌ها بدون آب و غذا در مريخ سر كنند و انرژي خود را از باد هوا كسب كنند
اين ميكروب در شرايط مختلف آب و هوايي عكس‌العمل‌هاي متفاوتي از خود نشان مي‌دهد. مثلا در دوران خشكسالي كه آب كمياب است، خودش را خاموش مي‌كند و به اصطلاح به خواب فرو مي‌رود و در انتظار مساعدشدن مجدد شرايط مي‌ماند تا مجددا فعاليت خود را از سر گيرد.
اين قابليت را مي‌توان در اكثر ميكروب‌ها ديد، ولي هنوز كاملا روشن نيست كه آنها چگونه اين ترفند را پياده مي‌كنند. البته ميكروب‌ها روش‌هاي مختلفي براي خاموش‌كردن خودشان دارند.
اما طبق يافته‌هاي محققان، به نظر مي‌رسد كه باركري از مكانيسم كاملا متفاوتي براي كاهش سطح فعاليت‌ها و حفظ خود در شرايط نامساعد بهره مي‌برد. او به جاي تغيير شكل به فرم اسپور، يك غلاف يا پوسته در اطراف خود مي‌سازد. اين پوشش از نظر ساختماني از ملكول‌هايي شبيه قند تشكيل شده است كه از اين نظر شباهت زيادي به بافت‌هاي پيوندي ازجمله استخوان و غضروف در بدن ما دارد و به عنوان سدي در مقابل عوامل بيروني عمل مي‌كند، به نحوي كه در صورت قرارگرفتن در شرايط خشك يا در معرض هوايي با اكسيژن و دماي زياد كه مي‌تواند براي اين ميكروب كشنده باشد، قادر است از ميكروب حمايت كرده و آن را زنده نگه دارد. اما اگر مجددا اوضاع تغيير يافته و باب ميل باركري شود، پوسته خود را شكافته و مجددا احيا مي‌شود.
محققان براي درك بهتر اين نوع حفاظت از حيات ميكروبي، آزمايش‌هايي طراحي كردند كه در آنها نمونه‌هاي ميكروب را به مدت هفته‌ها، ماه‌ها يا حتي سال‌ها دور از آب و در محيط‌هايي داغ و سرشار از اكسيژن قرار دادند و فعاليت و ساختار آنها را طي زمان آزمايش بررسي كردند.
آنها هم‌اكنون تحقيقاتشان را به آن سمت سوق داده‌اند كه با آزمايشات مختلف بتوانند محدوديت‌هاي هر ارگانيسم را از نظر محدوده مجاز دمايي، اكسيژن و محيط اسيدي به دست آورند. آنها با استفاده از تكنيك‌هاي ميكروزنجيره‌اي DNAو برش‌نگاري سه‌بعدي سعي دارند با نحوه عكس‌العمل سلول‌ها نسبت به تغيير شرايط و چگونگي حفاظت پوشش خارجي از آنها در اين شرايط آشنا شوند.
مطالعاتي از اين دست و به دست‌آوردن محدوده مقاومتي اين موجود سخت‌جان از 2 نظر اهميت بسياري دارد. اول اين‌كه دانشمندان به اين فكر افتاده‌اند كه شايد خود اين ميكروب و نمونه‌هاي مشابه ديگرش بتوانند چرخه كوچكي از حيات و زندگي در سطح سياره بهرام (مريخ) را رقم بزنند. در آن صورت مي‌توان اميدوار بود كه اين جان‌سخت‌ها كم‌كم شرايط محيطي اطراف خود را با فضولات و اجساد خود رونق داده و اوضاع را براي گونه‌هاي حساس‌تري از حيات ابتدايي آماده كنند.
اما اگر نخواهيم زياد هم خيالپردازي كنيم، دانشمندان معتقدند كه مي‌توان در آينده با استخراج ژن‌هايي از اين ميكروب كه به او جان سختي اعطا كرده است و تزريق آنها به نمونه‌هاي جاندار ديگر مانند گياهان آنها را براي رشد در شرايط كم آب مثل اكثر كشورهاي فقير دنيا آماده كرد و بدينسان جهان را از گرسنگي نجات داد.
كسي چه مي‌داند شايد روزي انسان‌هايي با دريافت ژن‌هاي اين ميكروب زشت به سربازاني فناناپذير تبديل شوند كه بتوانند ماه‌ها بدون آب و غذا سر كنند و انرژي خود را از باد هوا كسب كنند.
آنها معتقدند اين تحقيقات از درجه اهميت بالايي برخوردار است، چرا كه توانسته‌اند تاحدودي اين شكل از حيات ميكروب‌ها را به عنوان الگويي براي زيستن در شرايط مريخ معرفي كنند، چرا كه باتوجه قابليت‌هايي كه از آنها سراغ دارند بر اين باورند آنها امكان مقاومت در شرايط سخت و بي‌آب مريخ را دارند.
