I ricercatori dimostrano per la prima volta il potenziale della tecnologia esistente per rilevare e caratterizzare direttamente la vita su Marte e su altri pianeti. Lo studio, pubblicato in Frontiere in microbiologia , ha utilizzato strumenti scientifici miniaturizzati e nuove tecniche di microbiologia per identificare ed esaminare i microrganismi nell'alto Artico canadese, uno degli analoghi più vicini a Marte sulla Terra. Evitando ritardi dovuti alla restituzione dei campioni a un laboratorio per l'analisi, la metodologia potrebbe essere utilizzata anche sulla Terra per rilevare e identificare gli agenti patogeni durante le epidemie in aree remote.

"La ricerca della vita è uno degli obiettivi principali dell'esplorazione planetaria, ma non c'è stata strumentazione diretta per il rilevamento della vita in missione dagli anni '70, durante le missioni vichinghe su Marte, " spiega la dottoressa Jacqueline Goordial, uno degli autori dello studio. "Volevamo mostrare una prova del concetto che la vita microbica può essere rilevata e identificata direttamente utilizzando dispositivi molto portatili, basso peso, e strumenti a basso consumo energetico."

Attualmente, la maggior parte degli strumenti nelle missioni di astrobiologia cercano condizioni abitabili, piccole molecole organiche e altre "firme biologiche" che generalmente non potrebbero essere formate senza vita. Però, questi forniscono solo prove indirette di vita. Inoltre, gli strumenti attuali sono relativamente grandi e pesanti con un elevato fabbisogno energetico. Questo li rende inadatti alle missioni su Europa ed Encelado, lune di Giove e Saturno che, insieme a Marte, sono gli obiettivi primari nella ricerca della vita nel nostro sistema solare.

dottor Goordial, insieme al professor Lyle Whyte e ad altri scienziati della McGill University in Canada, ha adottato un approccio diverso:l'uso di più, strumenti in miniatura per rilevare e analizzare direttamente la vita. Utilizzando la tecnologia esistente a basso costo e peso ridotto in nuovi modi, il team ha creato una "piattaforma di rilevamento della vita" modulare in grado di coltivare microrganismi da campioni di suolo, valutare l'attività microbica, e sequenziare DNA e RNA.

Per rilevare e caratterizzare la vita su Marte, Europa ed Encelado, la piattaforma dovrebbe funzionare in ambienti con temperature estremamente fredde. Il team lo ha quindi testato in un sito remoto in un analogo vicino sulla Terra:le regioni polari.

"Marte è un pianeta molto freddo e secco, con un terreno di permafrost che assomiglia molto a quello che troviamo nell'alto Artico canadese, " dice il dottor Goordial. "Per questo motivo, abbiamo scelto un sito a circa 900 km dal Polo Nord come analogo di Marte per prelevare campioni e testare i nostri metodi".

Utilizzando un portatile, dispositivo di sequenziamento del DNA in miniatura (Oxford Nanopore MiniON), i ricercatori mostrano per la prima volta che non solo lo strumento può essere utilizzato per esaminare campioni ambientali in ambienti estremi e remoti, ma che può essere combinato con altre metodologie per rilevare la vita microbica attiva sul campo. I ricercatori sono stati in grado di isolare microrganismi estremofili che non erano mai stati coltivati ​​prima, rilevare l'attività microbica, e sequenziare il DNA dei microbi attivi.

"Il rilevamento riuscito di acidi nucleici nei campioni di permafrost marziano fornirebbe prove inequivocabili della vita su un altro mondo, "dice il professor Whyte.

"La sola presenza del DNA non dice molto sullo stato di un organismo, tuttavia, potrebbe essere inattivo o morto, Per esempio, " aggiunge il dottor Goordial. "Utilizzando il sequenziatore del DNA con l'altra metodologia nella nostra piattaforma, siamo stati in grado di trovare prima la vita attiva, e quindi identificarlo e analizzarne il potenziale genomico, questo è, i tipi di geni funzionali che possiede."

Mentre il team ha dimostrato che una tale piattaforma potrebbe teoricamente essere utilizzata per rilevare la vita su altri pianeti, non è ancora pronto per una missione spaziale. "Gli esseri umani sono stati tenuti a svolgere gran parte della sperimentazione in questo studio, mentre le missioni di rilevamento della vita su altri pianeti dovranno essere robotiche, " afferma il dottor Goordial. "Il sequenziatore del DNA necessita anche di maggiore precisione e durata per resistere ai lunghi tempi richiesti per le missioni planetarie".

Tuttavia, La dottoressa Goordial e il suo team sperano che questo studio funga da punto di partenza per lo sviluppo futuro di strumenti di rilevamento della vita.

Intanto, la piattaforma ha potenziali applicazioni qui sulla Terra. "Le tipologie di analisi eseguite dalla nostra piattaforma sono tipicamente svolte in laboratorio, dopo aver rispedito i campioni dal campo. Dimostriamo che gli studi sull'ecologia microbica possono ora essere condotti in tempo reale, direttamente sul posto, anche in ambienti estremi come l'Artico e l'Antartico, "dice il dottor Goordial.

Questo potrebbe essere utile in aree remote e difficili da campionare, nei casi in cui riportare i campioni in laboratorio può modificarne la composizione, e per ottenere informazioni in tempo reale, come rilevare e identificare gli agenti patogeni durante le epidemie in aree remote, o quando le condizioni cambiano rapidamente.

E un giorno potrebbe davvero fornire prove conclusive per la vita oltre la Terra. "Si pensa che diversi corpi planetari abbiano condizioni abitabili, è un momento emozionante per l'astrobiologia, "dice il dottor Goordial.