טחב המדבר ממין Syntrichia caninervis הפך לצמח שעשוי לשגשג על אדמת מאדים הודות ליכולתו לשרוד בתנאים סביבתיים קיצוניים, שנחשבים קטלניים עבור רוב צורות החיים. הטחב ידוע היטב ביכולתו לשרוד בתנאי בצורת, כשמחקר שפורסם בכתב העת The Innovation הצביע על כך שבנוסף יש ביכולתו לשרוד גם טמפרטורות נמוכות שצונחות עד למינוס 196 מעלות צלזיוס, וגם רמות גבוהות של קרינת גמא.
לדברי החוקרים מהאקדמיה הסינית למדעים, ממצאי המחקר מצביעים על כך שהגמישות הסביבתית של Syntrichia caninervis עדיפה על זו של כמה מיקרואורגניזמים עמידים מאוד, וכן על זו של דובוני מים, שמסוגלים להתקיים בטמפרטורות גבוהות או נמוכות מאוד, ויכולים לחיות גם בתנאי יובש או בסביבה חומצית מאוד. בכך, הפך מין הטחב Syntrichia caninervis לצמח חלוץ, שטומן בחובו פוטנציאל לקיום חיים מחוץ לכדור הארץ, דבר שמניח את הבסיס לבניית בתי גידול אנושיים ברי קיימא בכוכבי לכת אחרים.
3 צפייה בגלריה
הטחב ממין Syntrichia caninervis, שגדל בסביבות מדבריות קיצוניות
(צילום: UC Berkeley, Jenna Ekwealor)
מספר קטן של מחקרים קודמים בדקו את יכולתם של מיקרואורגניזמים, אצות, חזזיות ונבגי צמחים לעמוד בסביבות הקיצוניות של החלל החיצון או מאדים, אך מעט מהם בדקו צמחים שלמים, כפי שנעשה במחקר הנוכחי.
Syntrichia caninervis הוא מין טחב עלים שנפוץ בעיקר באזורים גבוהים בארה"ב, דרום-מערב אסיה וחלקה הצפוני של אפריקה. הוא גדל בסביבות מדבריות קיצוניות, כחלק מקרום הקרקע הביולוגי - מיקרואורגניזמים באזורים צחיחים וצחיחים למחצה, הנמצאים באינטראקציה עם חלקיקי הקרקע ויוצרים מרבדים על פני הקרקע.
לאור יכולתו של הטחב לשרוד בתנאי סביבה קיצוניים, החליטו החוקרים לבדוק את גבולותיו במעבדה. כדי לבדוק את סבילות הקור שלו, אחסנו אותו החוקרים בטמפרטורה של מינוס 80 מעלות צלזיוס במשך 3 ו-5 שנים ובטמפרטורה של מינוס 196 מעלות צלזיוס (במיכל חנקן נוזלי) למשך 15 ו-30 ימים. בכל המקרים, הצמחים חזרו לחיים כשהם הופשרו, אם כי החזרה שלהם הייתה פחות מהירה בהשוואה לדגימות בקרה שהתייבשו אך לא הוקפאו, וצמחים שלא יובשו לפני ההקפאה התאוששו לאט יותר מאשר צמחים שיובשו ולאחר מכן הוקפאו.
3 צפייה בגלריה
שינויים פנוטיפיים ותגובות פיזיולוגיות של הטחב ממין Syntrichia caninervis במהלך תהליך ההתייבשות והחזרה לחיים
(איור: The Innovation (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657)
3 צפייה בגלריה
פירוט גרפי על יכולות ההסתגלות של טחב Syntrichia caninervis
(איור: The Innovation (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657)
הטחב גם הוכיח את יכולתו לשרוד בחשיפה לקרינת גמא, שהיא פליטת פוטון מגרעין של יסוד במהלך התפרקות רדיואקטיבית, בקרינה אלקטרומגנטית מייננת בעלת אנרגיות גבוהות המסוכנת ליצורים חיים. על פי ממצאי המחקר, קרינה בעוצמה של 500 גריי (Gy) תמכה בשגשוג הצמיחה של הטחב, כשלשם ההשוואה, במינון נמוך בהרבה (50 גריי) בני אדם חווים פרכוסים קשים ומוות. על כן, Syntrichia caninervis הוא מהאורגניזמים הכי עמידים לקרינה.
לבסוף, החוקרים בדקו את יכולתו של הטחב לסבול תנאים דמויי מאדים באמצעות מתקן הדמיית אטמוספירות פלנטריות של האקדמיה הסינית למדעים. תנאי הסביבה בסימולטור של כוכב הלכת האדמדם כללו אוויר המורכב מ-95% פחמן דו-חמצני, טמפרטורות שנעו ממינוס 60 מעלות צלזיוס ל-20 מעלות צלזיוס, רמות גבוהות של קרינת UV ולחץ אטמוספרי נמוך.
רכב החלל הסיני נוסע במאדים
(צילום: רויטרס / סוכנות החלל הסינית)
צמחי טחב עלים מיובשים השיגו קצב חזרה לחיים של 100% תוך 30 יום לאחר שהיו נתונים לתנאי מאדים במשך יום, יומיים, שלושה ימים ושבוע. גם צמחים שהיו בסביבה לחה, בסימולטור שארך יום אחד, שרדו אף הם, אם כי הם חזרו לחיים לאט יותר מאשר אלה המיובשים.
מחברי המחקר מבהירים כי למרות שיש עוד דרך ארוכה לעבור עד ליצירת בתי גידול עצמאיים על כוכבי לכת אחרים, מדובר בצעד משמעותי בדרך לשם הודות לפוטנציאל הטמון של הטחב Syntrichia caninervis כצמח חלוץ לצמיחה על מאדים.
ומה הלאה? "ממצאי המחקר רלוונטיים להיותו של מין הטחב הספציפי בתרדמה. המחקר לא נותן מענה לכך שהצמח צריך לגדול על מאדים. הוא אמנם יכול לשרוד בתרדמה לפרק זמן ממושך, אולם מרגע חזרתו לחיים, הוא יכול לשרוד לאורך זמן נכון לעכשיו רק בתנאי כדור הארץ", הסביר ד"ר יותם ציפר ברגר, מנהל אוסף צמחי יבשה במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט ומהמרכז האקדמי לוינסקי-וינגייט, שלא היה שותף במחקר.
