Il microbioma scuro e le sostanze organiche estremamente basse nel delta fossile di Atacama svelano i limiti di rilevamento della vita su Marte

Nature Communications volume 14, numero articolo: 808 (2023) Citare questo articolo

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Individuare segni inequivocabili di vita su Marte è uno degli obiettivi più importanti per l’invio di missioni sul pianeta rosso. Qui riportiamo la Pietra Rossa, un delta conoide alluvionale di 163-100 My formatosi in condizioni aride nel deserto di Atacama, ricco di ematite e pietre fangose ​​contenenti argille come vermiculite e smectiti, e quindi geologicamente analogo a Marte. Mostriamo che i campioni di pietra rossa mostrano un numero importante di microrganismi con un tasso insolitamente elevato di indeterminazione filogenetica, ciò che chiamiamo "microbioma oscuro" e un mix di biofirme di microrganismi antichi e esistenti che possono essere appena rilevati allo stato di salute. -attrezzature da laboratorio all'avanguardia. Le nostre analisi effettuate con strumenti di prova che sono o saranno inviati su Marte rivelano che, sebbene la mineralogia della Pietra Rossa corrisponda a quella rilevata da strumenti a terra sul pianeta rosso, livelli altrettanto bassi di sostanze organiche saranno difficili, se non impossibili da rilevare in Rocce marziane a seconda dello strumento e della tecnica utilizzata. I nostri risultati sottolineano l’importanza di restituire campioni sulla Terra per stabilire in modo definitivo se la vita sia mai esistita su Marte.

Le missioni passate, attuali e future su Marte sono motivate principalmente dalla questione irrisolta: se sia mai esistita la vita sul pianeta rosso1. Missioni atterrate come i rover Mars Exploration Rover, Phoenix e i rover attivi Mars Science Laboratory (MSL) e Mars2020 avevano il compito di identificare gli ambienti abitabili e se esistono prove dei requisiti per la vita come la conosciamo2,3. L'acqua liquida è uno dei requisiti principali, quindi molti rover sono atterrati in siti con prove geomorfologiche di antichi fiumi e laghi e/o prove mineralogiche di acqua liquida, come minerali argillosi4,5,6. Questi veicoli spaziali sono dotati di vari strumenti di composizione per identificare i minerali e cercare le molecole grezze necessarie per la vita. Gli spettrometri di massa su Viking, Phoenix, MSL, Mars2020 e sul futuro rover ExoMars, ad esempio, possono rilevare molecole organiche e gli elementi costitutivi della vita7,8,9,10. Sebbene non siano state trovate prove robuste di sostanze organiche nei suoli marziani dalle misurazioni Viking o Phoenix11,12, sia la suite di strumenti Sample Analysis at Mars (SAM) su MSL che lo strumento Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescent for Organics and Chemicals (SHERLOC) su Mars2020 ha identificato semplici molecole organiche alifatiche e aromatiche (ad esempio, ~450 ppm nella pietra fangosa di Yellowknife Bay nel cratere Gale13,14).

I risultati ottenuti finora su Marte suggeriscono che la sostanza organica non è prevalente sulla sua superficie, ma qui ipotizziamo che gli attuali limiti degli strumenti15 e la natura della sostanza organica nelle rocce marziane potrebbero anche ostacolare la nostra capacità di trovare prove di vita sul pianeta rosso. In questo lavoro testiamo queste limitazioni ispezionando da vicino Red Stone, un sito unico situato nel deserto di Atacama, il deserto più arido16,17,18 e più antico della Terra19,20,21,22,23,24, e un noto deserto di Marte modello analogico22.

La Pietra Rossa si trova a sud della città di Antofagasta nella Quebrada del Boku (Canalone Boku) (Fig. 1A, B e Fig. 2), parte del Gruppo della Via superiore, una sequenza sedimentaria di un delta conoide-conoide alluvionale composto da le formazioni Coloso e Lombriz risalenti al Cretaceo inferiore fino al Giurassico superiore (Fig. 1C e Fig. 2B)25. Il Way Group rappresenta due fasi distinte dell'evoluzione del bacino, registrando la completa successione del delta da prossimale a distale fino all'ulteriore progressiva incursione marina e deposizione delta26. La base della formazione di Lombriz mostra arenarie rosse e argille intercalate con abbondanti vene perpendicolari e croste indurite di salgemma (Fig. 1D, E e Fig. 3). Salendo di sezione si trovano unità di conglomerati cementati, arenarie e argille intercalate, sormontate da conglomerati sciolti alterati (Fig. 1E e Fig. 3).