จุลินทรีย์นักสู้แนวหน้า

น้ำแข็งแห่งทวีปแอนตาร์กติกา หรือเตาปฏิกรณ์ปรมาณูเชอร์โนบิล (Chernobyl) ไม่อาจข่มขวัญสิ่งมีชีวิตที่ทนทานที่สุดในโลกอย่างจุลินทรีย์ในกลุ่มเอ็กซ์ตรีมโมไฟล์ (Extremophile) ได้

พวกมันทำให้เราเห็นว่าสิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ทุกหนแห่งแม้กระทั่งในอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาพื้นที่ที่ปลอดสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้มาเนิ่นนาน แต่ไม่ว่าจะค้นในรอยแยกเปลือกผิวโลกใต้มหาสมุทรอันร้อนระอุ หรือทะเลทรายอาตากามาที่แห้งผาก พวกเขากลับพบสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่

จุลินทรีย์บางชนิดสามารถทนทานต่อความร้อน รังสี ความเย็นจัดในระดับที่คาดไม่ถึง หรือแม้ในอวกาศ กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสภาวะวิกฤตนี้เรียกว่า เอ็กซ์ตรีมโมไฟล์ (Extremophiles) ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่บนโลกที่แตกต่างมากจากโลกใบนี้ได้ อย่างเช่นบนดวงจันทร์ในระบบสุริยะ

ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่า สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่เพียงในช่วงแคบๆ คือ บนดาวเคราะห์ที่มีอุณหภูมิและความกดอากาศเหมือนดาวเคราะห์โลก และควรมีออกซิเจนกับน้ำ

ทีมนักวิทยาศาสตร์สองทีมพบว่า เอ็กซ์ตรีมโมไฟล์ไม่กลัวสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายในอวกาศ ซึ่งในปี 2012 ทีมนักวิจัยนานาชาติสาธิตว่า แบคทีเรียสามารถทนทานอยู่ในอวกาศได้ถึง 1.5 ปี โดยปราศจากเครื่องป้องกันบนสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station : ISS) และในปี 2013 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันพิสูจน์ว่าดาวอังคารอาจถูกพิชิตเมื่อไลเคนจากทวีปแอนตาร์กติกาอยู่รอดอย่างง่ายดายในสภาพใกล้เคียงกับสิ่งแวดล้อมบนดาวอังคาร

วิเคราะห์หาเคล็ดลับ

นักวิทยาศาสตร์ต้องการอธิบายการอยู่รอดของแบคทีเรียในอวกาศ โดยศึกษาพวกมันบนโลกอย่างขะมักเขม้น หนึ่งในนักวิจัยเหล่านั้นคือ ดร.อลิสัน เมอร์เรย์ ศาสตราจารย์เกียรติคุณสาขาชีวเคมี และอณูชีววิทยา จากมหาวิทยาลัยเนวาดา สหรัฐอเมริกา

ในปี 2010 ทีมนักวิทยาศาสตร์ของเธอร่วมมือกับนาซ่าเพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตในทะเลสาบวีด้า อันมืดมิด เค็มจัด และเย็นเฉียบที่ฝังอยู่ในชั้นดินเยือกแข็ง (Permafrost) ของทวีปแอนตาร์กติกา ทะเลสาบนี้ถูกปิดตายด้วยน้ำแข็งเป็นเวลาราว 3,000 ปี แต่กระนั้นทะเลสาบขนาด 7 ตารางกิโลเมตรนี้กลับมีกลุ่มแบคทีเรียที่เจริญเติบโตอยู่หลายชนิด

อลิสัน เมอร์เรย์ และทีมงาน กำลังถอดลำดับดีเอ็นเอจากสารพันธุกรรมของเอ็กซ์ตรีมโมไฟล์จากทะเลสาบวีด้า การวิเคราะห์ผลลำดับดีเอ็นเอจะบอกได้ว่า สิ่งมีชีวิตที่พบเป็นชนิดใด และอาจบอกได้ถึงเคล็ดลับความแข็งแกร่งของจุลินทรีย์เหล่านี้

แกร่งพอสำหรับเตาปฏิกรณ์

เชื้อราทนรังสีแห่งเชอร์โนบิล และปรับตัวอย่างรวดเร็วภายในระยะเวลาไม่กี่ปีหลังจากเกิดเหตุหายนะโรงไฟฟ้าระเบิด แต่เอ็กซ์ตรีมโมไฟล์ชนิดอื่นล้วนอยู่ในถิ่นที่อยู่ของมันมาเป็นเวลาหลาย
ล้านปี ระยะเวลาอันยาวนานทำให้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้วิวัฒนาการจนมีลักษณะพิเศษหลายอย่างเพื่อเป็นเบื้องหลังความอยู่รอดของพวกมัน

นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่า เอ็กซ์ตรีมโมไฟล์ที่ชอบอากาศหนาว มีโมเลกุลต้านการเยือกแข็ง (Antifreeze) ที่ป้องกันของเหลวในเซลล์กลายเป็นน้ำแข็ง ทำหน้าที่เหมือนน้ำยาแอนติฟรีซ ลดจุดเยือกแข็งของของเหลวที่ใช้กับรถยนต์ในเมืองหนาว

หากสภาพแวดล้อมรุนแรงเกินไปเอ็กซ์ตรีมโมไฟล์บางชนิดยังมีไม้ตาย พวกมันจะหยุดกระบวนการทางชีวภาพทั้งหมดและรอจนกว่าสถานการณ์จะดีขึ้น สามารถจำศีลภายใต้กำบังที่ป้องกันพวกมันจากปัจจัยกายภาพภายนอก

ความสามารถในการจำศีลยังมีประโยชน์สำหรับสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น นักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานว่า เคยมีทางน้ำไหลบนดาวอังคาร และน่าจะมีชั้นดินเยือกแข็งอยู่ข้างใต้ ดังนั้นเอ็กซ์ตรีมโมไฟล์ชนิดต่อไปที่จะถูกค้นพบ อาจไม่อยู่บนโลกนี้ก็เป็นได้