Pionjärorganismer Nominerade för Terraforming

När en karrig planet håller på att bli terraformerad kommer det en punkt där de första livsformerna kan införas i den naturliga miljön. Implanteringen av denna banbrytande biosfär kallas ofta ekopoies. Ursprungligen, och kanske långt innan växter och djur kan introduceras, kommer en sådan värld att vara lämplig endast för bakterier härdade till miljöekstrem — de så kallade extremofilerna. Här granskar vi några av de ekopoieskandidater som nominerats av olika författare. Det är möjligt att en av de mikroskopiska varelserna som beskrivs nedan kan vara den första jordiska livsformen som verkligen koloniserar en främmande värld.

Mars

Ekopoies anses konventionellt vara möjligt på Mars när dess CO2-atmosfär har förtjockats och dess växthuseffekt ökat så att yttemperaturen höjs över frysen. Mars skulle således vara ljumma snarare än frysta, men fortfarande relativt torra och anaeroba. (Det förväntas att det kommer att ta ytterligare tid och ansträngning att generera andningsbara mängder syre och mobilisera planetens vattenreserver längre.) Här är några av jordens extremofiler som kan blomstra under sådana förhållanden.

Chroococcidiopsis sp.

En primitiv typ av cyanobacterium, som kan överleva under en stor variation av extrema förhållanden: exceptionell torrhet, salthalt, hög och låg temperatur. I de mest fientliga av dessa miljöer kan Chroococcidiopsis vara den enda överlevande organismen. Det är särskilt vanligt i områden med ökenbeläggningsmorfologi, som bor under genomskinliga stenar som fungerar både som en fuktfälla och UV-skärm.

E.I. Friedmann och R. Ocampo-Friedmann, “A Primitive Cyanobacterium as Pioneer Microorganism for Terraforming Mars,” Adv. Space Res., 15(3), 243-246 (1995).

Matteia sp.

Det enda kända torkningsresistenta cyanobakteriet som kan upplösas och borras genom karbonatberg. Matteia är filamentformig och har förmågan att fixera kväve när kväveföreningar inte är tillgängliga från det omgivande mediet. Det har föreslagits att denna organisme kan användas för att frigöra koldioxid på Mars och som en del av en biogeokemisk kolcykel.

E.I. Friedmann, M. Hua och R. Ocampo-Friedmann, “Terraforming Mars: Dissolution of Carbonate Rocks by Cyanobacteria,” JBIS, 46, 291-292, (1993).”

Deinococcus radiodurans.

En heterotrofisk bakterie med imponerande resistens mot UV och joniserande strålning på grund av en flerskiktscellvägg, karotenoidpigment och supereffektiva DNA-reparationsmekanismer. D. radiodurans finns ibland levande i kylvatten i kärnreaktorer. Genetisk studie av denna organisme kan avslöja hur man kan skydda framtida liv i livsformer från ultraviolett solstrålning innan ett effektivt ozonskikt är på plats.

J.A. Hiscox och D.J. Thomas, “Genetic Modification and Selection of Microorganisms for Growth on Mars,” JBIS, 48, 419-426 (1995).

Venus

Det finns en mängd olika scenarier för terraformering av Venus, alla med sina meriter och brister. I vissa av dessa kan ekopoies uppträda på Venus i brännande varma och sura hav, som fälls ut från en global “Big Rain” när planeten svalnar. På grund av den branta termiska lutningen i jordskorpan skulle hydrotermisk aktivitet vara stark och allestädes närvarande — varma källor skulle vara överallt.

Pyrodictium occultum

En hypertermofil bakterie med ett metaboliskt optimum på 105 celsius, P. occultum, finns i vulkaniska vulkaniska ventiler där den fäster sig till underliggande bergarter med ett nät av proteinhaltiga fibrer. Det är litoautotrofiskt, erhåller energi genom att oxidera väte med svavel och få biomassa genom fixering av koldioxid. Venus efter “Big Rain” skulle vara paradis för en sådan organisme.

M. J. Fogg, Terraforming: Engineering Planetary Environments, SAE International, Warrendale, PA (1995).



Halobacterium salinarum

Enligt Stephen Gillettts modell är hav på en terrängformad Venus troligtvis grunt och hypersalin och därmed mer liknar sammansättningen till Great Salt Lake eller Döda havet än jordens hav. H. salinarum är en organisme som kan trivas under sådana förhållanden: den kan leva i koncentrerad saltlösning och även om heterotrofiska pigment i cellväggen kan absorbera ljusenergi för att öka dess ämnesomsättning.

S.L. Gillett, “The Postdiluvian World”, Analog, CV (11), 40-58 (1985).

Tack ges Sue Croxford för att ha skannat dessa bilder och till Imre Friedmann, William Grant och Reinhard Rachel för att de tillhandahöll dem.


Originalartikel: http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/pioneer.htm

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *