HABER MERKEZİ
Aşırı ortam koşullarında yaşayabilen mikroorganizmalar, ekstremofiller olarak adlandırılmakta ve astrobiyoloji araştırmalarında merkezi bir rol oynamaktadırlar. Bu canlılar sadece yaşamın sınırlarını anlamamıza yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda oksijen gibi diğer yaşam formları için gerekli olan maddeleri üretebilmesiyle pratik araçlar olarak da işlev görmektedirler. Roma Tor Vergata Üniversitesi'nden Daniella Billi tarafından Acta Astronautica dergisinde ön baskı olarak yayınlanan yakın dönem araştırması, belirli bir ekstremofil türünün hem bilimsel denek hem de faydalı araç rolünü nasıl eşzamanlı olarak yerine getirdiğini detaylı şekilde incelemektedir.
Söz konusu ekstremofil Chroococcidiopsis olarak bilinen bir siyanobakteridir ve bu uzun isim yerine araştırmalarda Chroo olarak kısaltılmaktadır. Chroo çöllere özgü bir organizmadır ve Asya, Kuzey Amerika ile kalıcı kar örtüsüne rağmen büyük bölümleri çöl karakteri taşıyan Antarktika'da örnekleri bulunmuştur. Bu geniş coğrafi dağılım, Chroo'nun çeşitli iklim koşullarına uyum sağlayabilme kabiliyetini göstermektedir. Sağlam yapısı ve dayanıklılığı nedeniyle, bilim insanları Chroo'nun diğer gezegenlerde veya uzayın kendisinde yaşamın nasıl hayatta kalabileceğini anlamak için çeşitli çalışmalar yürütmüştür. Bu araştırmalar, Chroo'nun farklı yönlerini ve potansiyel uygulamalarını ortaya koymaya yönelik olarak tasarlanmıştır.
BIOlogy and Mars EXperiment (BIOMEX) ve Biofilm Organisms Surfing Space (BOSS) adlı iki önemli deney, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki EXPOSE modülünü kullanarak Chroo'nun uzay koşullarına karşı direncini test etmiştir. Her iki deney yaklaşık bir buçuk yıl sürmüş ve Chroo'nun açık uzayın zorlu ortamında ne kadar iyi hayatta kalabileceğini ölçmüştür. BIOMEX bireysel hücrelere odaklanırken, BOSS biyofilmlere yoğunlaşmıştır. Her iki deney de UV radyasyonunun hücrelerin en büyük ölüm nedeni olduğunu tespit etmiş ve temel koruma mekanizmalarının bile altındaki hücrelere önemli faydalar sağladığını kaydettmiştir. BIOMEX'te koruma ince bir kaya veya regolit tabakası tarafından sağlanırken, BOSS'ta biyofilmdeki hücrelerin üst tabakası kendilerini feda ederek UV ışınlarının alt seviyelere ulaşmasını engelleyen geçici bir koruyucu tabaka işlevi görmüştür.
Deneyin en etkileyici bulgusu, Chroo'nun Dünya'ya geri getirildiğinde yeniden sulandırıldığında hayatta kalması olmuştur. Bilim insanları, Chroo'nun DNA onarım mekanizmalarının maruz kaldığı DNA hasarını başarıyla onarabildiklerini fark etmiştir. Daha da dikkat çekici bir şekilde, Dünya'da kontrol grubu olarak tutulan Chroo suşuna kıyasla gelecek nesillerde artan mutasyonlar gözlenmemiştir. Bu bulgular, Chroo'nun DNA onarım mekanizmalarının o kadar etkili olduğunu göstermektedir ki, hiçbir koruma olmadan doğrudan uzay radyasyonuna bir buçuk yıl maruz kalmaktan kurtulabilmekte ve herhangi bir zarar görmeden geri dönebilmektedir.
Uzay ortamında yapılan deneyler dışında, Dünya'da da Chroo'nun dayanıklılığını test etmek için çeşitli deneyler gerçekleştirilmiştir. Bir deneyde Chroo örneği neredeyse 24 kilogray gama radyasyonuyla maruz bırakılmıştır; bu miktar bir insan için ölümcül olan dozun 2.400 katıdır. Şaşırtıcı bir şekilde, Chroo bu muazzam radyasyon seviyesinden hayatta çıkmıştır. Başka bir deneyde daha da yüksek gama radyasyonu seviyeleri kullanılmış ve sonunda Chroo'yu öldürmesine rağmen, karotenoidler gibi biyobelirteçler siyanobakteri öldükten sonra bile tespit edilebilir durumda kalmıştır. Bu durum, Mars gibi yerlerde soyu tükenmiş yaşam arayışı için Chroo'yu mükemmel bir aday haline getirmektedir.
Başka bir Dünya tabanlı test, Chroo'nun Europa veya Enceladus gibi buzlu ayların bulunabileceği dondurucu sıcaklıklarda hayatta kalabileceğini göstermiştir. Eksi 80 santigrat dereceye ulaşan sıcaklıklarda, bakteriler camsılaşmış görünüme sahip olmuş ve koşullar düzeldiğinde uyanacakları cam benzeri bir uyku durumuna girmiştir. Bu bulgular, Chroo'nun güneş sisteminin en soğuk bölgelerinde bile yaşayabileceğini kanıtlamaktadır.
Chroo'nun yetenekleri sadece radyasyon ve soğuğa dayanıklılıkla sınırlı değildir. Araştırmalar, Chroo'nun Ay ve Mars toprağında yaşayabileceğini ve sadece bu toprakları ve fotosentez sürecini kullanarak oksijen üretebileceğini göstermiştir. Bu özellik, gelecek uzay misyonlarında insan yaşamını desteklemek için çok önemlidir. Daha da önemlisi, Chroo Mars toprağında bulunan yüksek seviyelerdeki perkloratları tolere edebilmektedir; perkloratlar birçok Dünya tabanlı yaşam formu için ciddi bir tehdit oluştururken, Chroo DNA onarım genlerini yukarı düzenleyerek perkloratların verdiği hasara karşı korunmaktadır. Bu mekanizma, Chroo'nun Mars'ın zorlu kimyasal ortamında bile hayatta kalabileceğini ve işlevsel kalabileceğini göstermektedir.
Chroo'nun tüm bu olağanüstü yetenekleri göz önüne alındığında, astrobiyoloji araştırmalarının ön saflarında önemli bir yere sahip olması beklenmektedir. Birkaç gelecek uzay misyonu bu ekstremofil siyanobakterisinin diğer yönlerini incelemeyi planlamaktadır. CyanoTechRider adlı bir deney, mikro yerçekiminin Chroo'nun DNA onarım sürecini nasıl etkilediğini izleyecektir. BIOSIGN adlı başka bir deney ise Chroo'yu uzak kızılötesi ışık kullanarak güçlendirmeye çalışacak ve bu ışığı fotosentez için kullanma yeteneğini test edecektir; bu yetenek siyanobakteriler ve genel olarak bitkiler arasında nadir bir özelliktir. Bu deneyin sonuçları, esas olarak kızılötesi ışık yayan M-cüce yıldızların etrafındaki yaşam anlayışımızı önemli ölçüde bilgilendirebilir ve gelecek keşif misyonlarına yön verebilir.
Chroo siyanobakterisinin sahip olduğu tüm bu olağanüstü yetenekler, onu astrobiyoloji araştırmalarının en umut verici organizmalarından biri haline getirmektedir. Uzay radyasyonuna karşı gösterdiği direnç, Mars toprağında oksijen üretebilme kabiliyeti ve perklorat gibi zehirli maddelere karşı dayanıklılığı, bu mikroorganizmanın gelecek uzay keşif misyonlarında kritik bir rol oynayabileceğini göstermektedir. Bilim insanları, Chroo'nun potansiyelini tam olarak ortaya koymak ve uzay ortamında yaşamın nasıl hayatta kalabileceğini anlamak için araştırmalarını sürdürmektedir.