Os pesquisadores demonstram pela primeira vez o potencial da tecnologia existente para detectar e caracterizar diretamente a vida em Marte e outros planetas. O estudo, publicado em Fronteiras em Microbiologia , usou instrumentos científicos miniaturizados e novas técnicas de microbiologia para identificar e examinar microorganismos no alto Ártico canadense - um dos análogos mais próximos de Marte na Terra. Ao evitar atrasos que vêm com a devolução de amostras a um laboratório para análise, a metodologia também pode ser usada na Terra para detectar e identificar patógenos durante epidemias em áreas remotas.

"A busca por vida é o principal foco da exploração planetária, mas não havia instrumentação de detecção direta de vida em uma missão desde os anos 70, durante as missões Viking a Marte, "explica a Dra. Jacqueline Goordial, um dos autores do estudo. "Queríamos mostrar uma prova de conceito de que a vida microbiana pode ser diretamente detectada e identificada usando dispositivos muito portáteis, baixo peso, e ferramentas de baixo consumo de energia. "

Atualmente, a maioria dos instrumentos em missões de astrobiologia procuram condições habitáveis, pequenas moléculas orgânicas e outras "bioassinaturas" que geralmente não poderiam ser formadas sem vida. Contudo, estes fornecem apenas evidências indiretas de vida. Além disso, os instrumentos atuais são relativamente grandes e pesados, com altos requisitos de energia. Isso os torna inadequados para missões à Europa e Enceladus - luas de Júpiter e Saturno que, junto com Marte, são os alvos principais na busca de vida em nosso sistema solar.

Dr. Goordial, junto com o professor Lyle Whyte e outros cientistas da Universidade McGill do Canadá, adotou uma abordagem diferente:o uso de múltiplos, instrumentos em miniatura para detectar e analisar a vida diretamente. Usando a tecnologia existente de baixo custo e baixo peso de novas maneiras, a equipe criou uma "plataforma de detecção de vida" modular capaz de cultivar microorganismos a partir de amostras de solo, avaliar a atividade microbiana, e sequenciar DNA e RNA.

Para detectar e caracterizar a vida em Marte, Europa e Enceladus, a plataforma precisaria funcionar em ambientes com temperaturas extremamente baixas. A equipe, portanto, testou em um local remoto em um análogo próximo na Terra:regiões polares.

"Marte é um planeta muito frio e seco, com um terreno permafrost que se parece muito com o que encontramos no alto Ártico canadense, "diz o Dr. Goordial." Por esta razão, escolhemos um local a cerca de 900 km do Pólo Norte como um análogo de Marte para coletar amostras e testar nossos métodos. "

Usando um portátil, dispositivo de sequenciamento de DNA em miniatura (Oxford Nanopore MiniON), os pesquisadores mostram pela primeira vez que não só a ferramenta pode ser usada para examinar amostras ambientais em ambientes extremos e remotos, mas que pode ser combinado com outra metodologia para detectar vida microbiana ativa no campo. Os pesquisadores conseguiram isolar microrganismos extremofílicos que nunca foram cultivados antes, detectar atividade microbiana, e sequenciar o DNA dos micróbios ativos.

"A detecção bem-sucedida de ácidos nucléicos em amostras de permafrost marciano forneceria evidências inequívocas de vida em outro mundo, "diz o professor Whyte.

"A presença de DNA por si só não diz muito sobre o estado de um organismo, no entanto, pode estar adormecido ou morto, por exemplo, "acrescenta o Dr. Goordial." Ao usar o sequenciador de DNA com a outra metodologia em nossa plataforma, fomos capazes de primeiro encontrar vida ativa, e então identificá-lo e analisar seu potencial genômico, isso é, os tipos de genes funcionais que possui. "

Embora a equipe tenha mostrado que tal plataforma poderia, teoricamente, ser usada para detectar vida em outros planetas, ainda não está pronto para uma missão espacial. "Os humanos foram obrigados a realizar grande parte da experimentação neste estudo, enquanto as missões de detecção de vida em outros planetas precisarão ser robóticas, "diz o Dr. Goordial." O sequenciador de DNA também precisa de maior precisão e durabilidade para suportar as longas escalas de tempo necessárias para missões planetárias. "

No entanto, A Dra. Goordial e sua equipe esperam que este estudo funcione como um ponto de partida para o desenvolvimento futuro de ferramentas de detecção de vida.

Enquanto isso, a plataforma tem aplicações potenciais aqui na Terra. “Os tipos de análises realizadas por nossa plataforma são normalmente realizadas em laboratório, após enviar as amostras de volta do campo. Mostramos que os estudos de ecologia microbiana agora podem ser feitos em tempo real, diretamente no local, incluindo em ambientes extremos como o Ártico e a Antártica, "diz o Dr. Goordial.

Isso pode ser útil em áreas remotas e difíceis de amostrar, nos casos em que trazer amostras de volta ao laboratório pode alterar sua composição, e para obter informações em tempo real - como detectar e identificar patógenos durante epidemias em áreas remotas, ou quando as condições estão mudando rapidamente.

E um dia pode de fato fornecer evidências conclusivas de vida fora da Terra. "Acredita-se que vários corpos planetários tenham condições habitáveis, é um momento emocionante para a astrobiologia, "diz o Dr. Goordial.