الميكروبات الأرضية تنجو في ظلال القمر

تُظهر نمذجة قادتها ناسا في Science Advances أن البكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر قد تنجو أيامًا في جيوب مظللة قرب القطب الجنوبي للقمر، بما في ذلك المواقع المرشحة لمهمة Artemis III. ولا تدّعي الدراسة أن الحياة الأرضية تزدهر بالفعل على القمر. بل تدّعي شيئًا يتعلق بالبقاء، في الظل، ولمدة أيام، في أماكن قد يسير فيها أفراد الطاقم قريبًا. وباستخدام خرائط مسبار الاستطلاع المداري القمري لـ Nobile Rim وConnecting Ridge وDe Gerlache Rim، اختبر الباحثون كائنات شائعة على الجلد والمركبات الفضائية مثل Aspergillus niger وBacillus subtilis وDeinococcus radiodurans. تراوحت الجيوب القابلة لبقاء الكائنات فيها من قيعان الفوهات إلى مساحة طبعة حذاء. وقد قاوم Aspergillus القوي الأشعة فوق البنفسجية بما يكفي ليستمر حتى مع بعض ضوء الشمس، لمدة تصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن.

البقاء هنا يعني السكون، لا النمو. فلا يوجد ماء سائل ولا غلاف جوي يسمح بالتكاثر. ويحذر العلماء من أن الميكروبات المتطفلة قد تربك عمليات البحث عن كيمياء قمرية بكر وتعقّد اكتشاف الحياة على المريخ. وهم يدعون إلى ضوابط أساسية للتلوث قبل عمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي كي لا يتحول القمر إلى تجربة بيولوجية عرضية.

هذه هي النتائج التي تضعها دراسة ناسا في Science Advances على الطاولة. ويبقى باقي هذا العرض ضمنها: أي الخرائط، وأي المواقع الثلاثة، وأي الكائنات الثلاثة، وما الذي تصفه فعليًا كلمتا أيام ونحو أسبوع، ولماذا لا يعني الظل الشيء نفسه الذي يعنيه بعض ضوء الشمس، ولماذا لا يساوي السكون مستعمرة، ولماذا تجعل المواقع المرشحة لمهمة Artemis III من النمذجة مسألة هبوط لا مجرد فضول.

نمذجة، لا مؤتمر صحفي لإعادة عينات

الورقة عبارة عن نمذجة قادتها ناسا ونُشرت في Science Advances. النمذجة هي المنهج. وScience Advances هي المجلة. وناسا هي الجهة المؤسسية القائدة. ولا تمثل أيٌّ من هذه الحقائق الثلاث صورة لميكروب حي على الغبار القمري. فالنتيجة إجابة محسوبة عن سؤال عملي: إذا وصلت البكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر إلى القطب الجنوبي للقمر، فهل يمكنها البقاء أيامًا في جيوب مظللة، بما في ذلك المواقع المرشحة لمهمة Artemis III؟

الإجابة التي تقدمها النمذجة هي نعم، قد تنجو أيامًا. والفعل هنا هو قد، والوحدة هي أيام. ولا تسجل الدراسة نموًا. ولا تسجل أيضًا على السطح. ولا تخترع نظامًا بيئيًا قمريًا. إنها تختبر ما إذا كانت الكائنات الشائعة على الجلد والمركبات الفضائية تبقى حية بما يكفي، في هندسة الإشعاع والإضاءة عند القطب الجنوبي، لتستمر بدلًا من أن تموت عند ملامسة السطح.

وبما أن الدراسة نمذجة، فلا بد أن تأتي الجغرافيا من خرائط موجودة أصلًا. استخدم الباحثون خرائط مسبار الاستطلاع المداري القمري. وهذه الخرائط تخص Nobile Rim وConnecting Ridge وDe Gerlache Rim. وهذه الأسماء الثلاثة هي قائمة المواقع الكاملة في هذا العرض. وهي أيضًا مواقع مرشحة لمهمة Artemis III، ولهذا فإن نتيجة Science Advances ليست لغزًا قطبيًا مجردًا، بل تنبؤًا بشأن أرض قد يختارها هبوط مأهول.

ثلاثة أماكن مسماة على حافة القطب الجنوبي

تقع Nobile Rim وConnecting Ridge وDe Gerlache Rim قرب القطب الجنوبي للقمر. وهي الأماكن التي غذّت خرائط مسبار الاستطلاع المداري القمري بها النمذجة التي قادتها ناسا. وهي مدرجة ضمن المواقع المرشحة لمهمة Artemis III. وتكرار هذه الهويات ضروري لأنها المواقع الوحيدة التي تسميها الدراسة، وفقًا لما ورد، فعلًا.

إن الجيوب المظللة هي البيئات قيد الاختبار. قرب القطب الجنوبي للقمر، تصل أشعة الشمس بزاوية منخفضة. وقد تلقي تضاريس عادية في أماكن أخرى ظلالًا طويلة. وتُنشئ الفوهات والحواف جيوبًا تبقى مظلمة. وتسأل النمذجة عما يحدث لالبكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر في هذه الجيوب. والنتيجة أنها قد تنجو أيامًا هناك.

ولا يأتي حجم هذه الجيوب في مقاس واحد. فقد تراوحت الجيوب القابلة لبقاء الكائنات فيها من قيعان الفوهات إلى مساحة طبعة حذاء. فقاع الفوهة معلم من معالم المشهد. أما طبعة الحذاء فهي أثر للطاقم. ومن ثم تغطي نتيجة Science Advances ظلًا جيولوجيًا وحيز الظل الصغير الذي قد تتركه قدم. لذلك، إذا حدث التلوث، فلن يحتاج إلى كهف واسع؛ فقد يشغل طبعة واحدة.

وهذا النطاق هو سبب الدعوة إلى ضوابط أساسية للتلوث قبل عمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي. فالطواقم تترك طبعات أحذية. وتهبط المركبات على الحواف والقيعان. والمواقع المرشحة لمهمة Artemis III هي، بحكم تعريفها، أماكن قد تصل إليها تلك الطبعات والمعدات. وتحول خرائط مسبار الاستطلاع المداري القمري لـ Nobile Rim وConnecting Ridge وDe Gerlache Rim ذلك الوصول من افتراض إلى وصول محدد على الخريطة.

الجلد والمركبات الفضائية وثلاثة أسماء صامدة

الكائنات ليست عزلات غريبة من منجم عميق. إنها كائنات شائعة على الجلد والمركبات الفضائية. والأسماء الثلاثة الواردة في عمل Science Advances هي Aspergillus niger وBacillus subtilis وDeinococcus radiodurans. أحدها فطر واثنان بكتيريا. وتمثل معًا البكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر التي تقول النمذجة التي قادتها ناسا إنها قد تنجو أيامًا في جيوب مظللة قرب القطب الجنوبي للقمر.

إن Aspergillus niger هو الفطر الصامد في المجموعة. وBacillus subtilis بكتيريا ارتبطت طويلًا بالتربة وبالبشر، وبالأبواغ القوية التي تنتقل على المعدات. أما Deinococcus radiodurans فهي البكتيريا المتحملة للإشعاع، التي يوضح اسمها أصلًا سبب ملاءمتها لاختبار الظلال القمرية. ولا يضيف التقرير نوعًا رابعًا. ولا يقدم أعدادًا للمستعمرات. بل يسمي هذه الأنواع الثلاثة أمثلة على ما هو شائع على الجلد والمركبات الفضائية.

وهذا الاقتران—الجلد والمركبات الفضائية—هو طريق التطفل. فالطواقم لها جلد، والمركبات لها أسطح. والميكروبات المتطفلة هي التي تركب الرحلة من دون أن تكون هي المهمة. وليست دراسة ناسا عن تلقيح القمر عمدًا، بل عن ما يحدث إذا وصلت الرفيقات المعتادة للطيران البشري إلى المواقع المرشحة لمهمة Artemis III ووجدت جيوبًا مظللة بدلًا من ظهيرة معقمة.

ويُخصّ Aspergillus القوي بالذكر فيما يتعلق بالضوء. فقد قاوم الأشعة فوق البنفسجية بما يكفي ليستمر حتى مع بعض ضوء الشمس، لمدة تصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن. أما الكائنان الآخران فيبقيان ضمن المجموعة المختبرة. والعبارة الإضافية تخص Aspergillus: مقاومة للأشعة فوق البنفسجية عالية بما يكفي كي لا يكون بعض ضوء الشمس قاتلًا تلقائيًا، واستمرار يمكن أن يمتد إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن، لا إلى أيام فقط في الظل العميق.

أيام في الظل، ونحو أسبوع في بعض الأماكن

تظهر نافذتان زمنيتان، وليستا الجملة نفسها. فالبكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر قد تنجو أيامًا في جيوب مظللة قرب القطب الجنوبي للقمر. وقد قاوم Aspergillus القوي الأشعة فوق البنفسجية بما يكفي ليستمر حتى مع بعض ضوء الشمس، لمدة تصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن.

تمثل الأيام نافذة البقاء العامة في الظل. أما نحو أسبوع فهي النافذة الأطول، المرتبطة بAspergillus وببعض ضوء الشمس. ولا تحول النمذجة أيًا من الرقمين إلى منحنى نمو. ولا تقول إن الكائنات تنقسم في اليوم الثاني. بل تقول إنها قد تبقى، وأن Aspergillus القوي قد يستمر.

كما أن الجيوب المظللة وبعض ضوء الشمس حالتان مختلفتان للإضاءة. فالظل هو الحالة القطبية الجنوبية موضع الاهتمام: قيعان الفوهات والحواف، وحتى الظلام على مساحة طبعة حذاء. أما بعض ضوء الشمس فهو الحالة الأصعب، التي تصل فيها الأشعة فوق البنفسجية ويظل Aspergillus مقاومًا للأشعة فوق البنفسجية بما يكفي للبقاء. ولا تدعي الدراسة أن كل كائن يستمر أسبوعًا في العراء، بل تدعي أن هذا الفطر القوي يستطيع، في بعض الأماكن، الاستمرار لمدة تصل إلى نحو أسبوع حتى عندما لا يغيب الضوء تمامًا.

تراوحت الجيوب القابلة لبقاء الكائنات فيها من قيعان الفوهات إلى مساحة طبعة حذاء. ضع هذا النطاق إلى جانب الساعات. فقد يحمل قاع فوهة يبقى مظللًا البقاء الذي يمتد أيامًا، والذي تجده النمذجة التي قادتها ناسا لالبكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر. وقد تكون طبعة الحذاء جيبًا من الفئة نفسها. وإذا كان Aspergillus niger داخل تلك الطبعة، فإن بعض ضوء الشمس لا يمحوه تلقائيًا خلال فترة أقصر من نحو أسبوع في بعض الأماكن.

ولا يمثل أي من هذا نشرة طقس لساعة محددة في Nobile Rim أو Connecting Ridge أو De Gerlache Rim. بل هو ما أتاحت خرائط مسبار الاستطلاع المداري القمري لفريق Science Advances اختباره: هل يمكن للكائنات الشائعة على الجلد والمركبات الفضائية أن تنجو في الجيوب المظللة في تلك المواقع المرشحة لمهمة Artemis III؟

السكون ليس حديقة قمرية

البقاء هنا يعني السكون، لا النمو. هذه الجملة هي الكابح لكل عنوان يريد غابة. فالكائنات قد تنجو أيامًا. وقد يستمر Aspergillus القوي لمدة تصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن. والبقاء في هذه الورقة هو عكس الازدهار؛ إنه السكون.

والسبب مذكور بلا زخرفة. فلا يوجد ماء سائل. ولا يوجد غلاف جوي يسمح بالتكاثر. فالتكاثر هو ما يتطلبه النمو. والغلاف الجوي والماء السائل هما ما لا يوفره القمر، في هذا العرض، لهؤلاء المتطفلين كي يتكاثروا. ويمكن لالبكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر أن تبقى، وفق النمذجة، ركابًا ساكنين. لكنها لا تستطيع، استنادًا إلى المعطيات المقدمة، تشغيل برنامج تكاثر على سطح القطب الجنوبي.

والسكون، لا النمو هو أيضًا سبب كون التحذير متعلقًا بالارتباك لا بالاستيلاء. ويحذر العلماء من أن الميكروبات المتطفلة قد تربك عمليات البحث عن كيمياء قمرية بكر. فالبوغ الساكن الذي وصل على حذاء يظل مادة بيولوجية لم تولد على القمر. وإذا عُثر عليه لاحقًا، فقد يُساء تفسيره. وإذا أطلق جزيئات، فقد يلوث عينة. والتهديد في Science Advances هو تلويث المعنى بقدر ما هو تلويث الأرض.

وقد تعقّد الحمولة الساكنة نفسها اكتشاف الحياة على المريخ. فالقمر هو العالم الأقرب، وعمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي هي العمليات السطحية المأهولة الأقرب. والممارسات التي تسمح لالميكروبات المتطفلة باحتلال جيوب مظللة في المواقع المرشحة لمهمة Artemis III تصبح تدريبًا، جيدًا أو سيئًا، على إبقاء الحياة الأرضية بعيدًا عن البحث التالي عن الحياة. ولذلك تربط النمذجة التي قادتها ناسا بين طبعة حذاء قطبية جنوبية ومشكلة المريخ، من دون الادعاء بأن القمر نفسه ينمّي مروجًا من Bacillus subtilis.

لا ماء سائل. ولا غلاف جوي يسمح بالتكاثر. السكون، لا النمو. هذه البنود الثلاثة هي القصة الأيضية بأكملها. فلا توجد أزمنة تضاعف يمكن إضافتها. ولا توجد مستعمرات مزعومة على De Gerlache Rim. هناك استمرار لكائنات شائعة على الجلد والمركبات الفضائية لمدة أيام، ولAspergillus القوي لمدة تصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن، بما في ذلك تحت بعض ضوء الشمس لأنه قاوم الأشعة فوق البنفسجية.

المتطفلون والكيمياء البكر وظل المريخ

الميكروبات المتطفلة هي موضوع التحذير. وهي البكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر المذكورة بالفعل: Aspergillus niger وBacillus subtilis وDeinococcus radiodurans، وهي المجموعة الشائعة على الجلد والمركبات الفضائية. وإذا احتلت جيوبًا مظللة قرب القطب الجنوبي للقمر، فإنها قد تنجو أيامًا. وإذا كانت Aspergillus في الجيب المناسب، فقد تستمر حتى مع بعض ضوء الشمس لمدة تصل إلى نحو أسبوع.

إن الكيمياء القمرية البكر هي ما يريده العلم من عالم لم يستضف تجربة بيولوجية مفتوحة. ويُعد القطب الجنوبي للقمر، والمواقع المرشحة لمهمة Artemis III خصوصًا، هدفًا جزئيًا لأنها باردة ومظللة ولم تزرها الطواقم إلا قليلًا نسبيًا. وقد تربك الميكروبات المتطفلة عمليات البحث عن تلك الكيمياء إذا صمدت في قيعان الفوهات أو على مساحة طبعة حذاء. ولا يتطلب الارتباك نموًا. فالسكون كافٍ إذا كان الشيء الساكن سيُجمع لاحقًا أو تُحلل تسلسلاته أو يُخلط كيميائيًا بتعقيد أصلي.

أما اكتشاف الحياة على المريخ فهو الرهان الأبعد. وتحذير Science Advances هو أن التراخي القمري يعقّد اكتشاف الحياة على المريخ. فخط أنابيب مأهول يتعامل مع الظل القطبي الجنوبي على أنه يعقم نفسه هو خط لم يستوعب النمذجة. والكائنات المختبرة ليست كائنات مريخية، بل كائنات أرضية شائعة على الجلد والمركبات الفضائية. والتعقيد منهجي: فبمجرد أن تثبت الحياة الأرضية قدرتها على البقاء أيامًا في ظل قطبي محدد على الخرائط، يتعين على ادعاءات الحياة في أماكن أخرى أن تبذل جهدًا أكبر لإثبات أنها لا تنظر إلى قريب من Deinococcus radiodurans ركب الرحلة معها.

ولا يعلن فريق ناسا، في النتائج المذكورة، أن المريخ ملوث بالفعل. بل يحذر من أن الفئة نفسها من المتطفلين التي قد تنجو أيامًا في Nobile Rim وConnecting Ridge وDe Gerlache Rim هي الفئة التي تجعل اكتشاف الحياة لاحقًا أصعب إذا فشلت الضوابط.

ضوابط قبل أن يتحول القطب الجنوبي إلى تجربة

يدعو العلماء إلى ضوابط أساسية للتلوث قبل عمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي كي لا يحول الهبوط القمر إلى تجربة بيولوجية عرضية. وكل اسم في هذه الجملة يؤدي وظيفة.

تعني أساسية أن تكون مسبقة، لا لاحقة. فالقياس والضبط ينتميان إلى الفترة قبل عمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي، لا إلى تنظيف بعد أن تكون Artemis III قد سارت بالفعل في Nobile Rim أو Connecting Ridge أو De Gerlache Rim. وضوابط التلوث هي الاستجابة العملية للكائنات الشائعة على الجلد والمركبات الفضائية. وهي ما يقف بين الميكروبات المتطفلة والجيوب المظللة التي تعد، وفق هذه النمذجة، قابلة لبقاء الكائنات فيها.

إن عمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي هي الحدث الذي يغير المسألة. فالمعدات غير المأهولة تحمل خطرًا بالفعل، لكن الطواقم تضيف الجلد، وتضيف جيوبًا بحجم طبعة حذاء. وتظهر المواقع المرشحة لمهمة Artemis III على الخريطة لأنها أماكن قد تحدث فيها عمليات الهبوط تلك. وقد حدد مسبار الاستطلاع المداري القمري حوافها وقيعانها بالفعل. وسألت نمذجة Science Advances بالفعل ما إذا كانت البكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر قد تنجو أيامًا هناك. ويبقى الاختيار هو ما إذا كانت ضوابط التلوث الأساسية قائمة أولًا.

وتصبح عمليات الهبوط تلك تجربة بيولوجية عرضية إذا لم تكن الضوابط موجودة. عرضية، لأن أحدًا لا يحتاج إلى أن يقصد تلقيح قاع فوهة. وبيولوجية، لأن Aspergillus niger وBacillus subtilis وDeinococcus radiodurans كائنات بيولوجية حتى عندما تكون ساكنة فقط. وتجربة، لأن القطب الجنوبي للقمر سيكون عندئذ اختبارًا لاستمرار الميكروبات الأرضية لم يُصمم أصلًا ليكون كذلك.

وتقدم النمذجة بالفعل البروتوكول غير المرغوب فيه: إيصال كائنات شائعة على الجلد والمركبات الفضائية إلى المواقع المرشحة لمهمة Artemis III؛ وترك الجيوب المظللة، من قيعان الفوهات إلى مساحة طبعة حذاء، تفعل الباقي؛ والسماح ببقاء عام لمدة أيام، وبقاء يصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن لAspergillus القوي الذي قاوم الأشعة فوق البنفسجية حتى مع بعض ضوء الشمس؛ وقبول أن هذا سكون، لا نمو لأن لا ماء سائل ولا غلاف جوي يسمح بالتكاثر؛ ثم محاولة قراءة الكيمياء القمرية البكر لاحقًا والحفاظ على نظافة اكتشاف الحياة على المريخ. والبديل الذي يُدعى إليه هو ضوابط التلوث الأساسية قبل بدء هذا التسلسل.

ما يمكن لنمذجة Science Advances قوله وما لا يمكنها قوله

أعد جمع الأجزاء في مكان واحد، من دون إضافة رقم واحد أو اسم شخص واحد لا يورده التقرير. تُظهر نمذجة قادتها ناسا في Science Advances أن البكتيريا والفطريات المرتبطة بالبشر قد تنجو أيامًا في جيوب مظللة قرب القطب الجنوبي للقمر، بما في ذلك المواقع المرشحة لمهمة Artemis III. وجاءت الخرائط من مسبار الاستطلاع المداري القمري. والأماكن المحددة على الخرائط هي Nobile Rim وConnecting Ridge وDe Gerlache Rim. وتشمل الكائنات المختبرة، الشائعة على الجلد والمركبات الفضائية، Aspergillus niger وBacillus subtilis وDeinococcus radiodurans.

تراوحت الجيوب القابلة لبقاء الكائنات فيها من قيعان الفوهات إلى مساحة طبعة حذاء. وقد قاوم Aspergillus القوي الأشعة فوق البنفسجية بما يكفي ليستمر حتى مع بعض ضوء الشمس، لمدة تصل إلى نحو أسبوع في بعض الأماكن. البقاء هنا يعني السكون، لا النمو. فلا يوجد ماء سائل ولا غلاف جوي يسمح بالتكاثر. وقد تربك الميكروبات المتطفلة عمليات البحث عن كيمياء قمرية بكر وتعقّد اكتشاف الحياة على المريخ. ويدعو العلماء إلى ضوابط أساسية للتلوث قبل عمليات الهبوط المأهولة في القطب الجنوبي كي لا يحول الهبوط القمر إلى تجربة بيولوجية عرضية.

ذلك هو الهيكل الواقعي الكامل. فالقطب الجنوبي للقمر ليس، استنادًا إلى هذه الحقائق، موطنًا لنمو الحياة الأرضية. إنه مشهد من الجيوب المظللة بحجم قيعان الفوهات وبصغر طبعة حذاء، جرى رسم خرائطه بالفعل في ثلاثة مواقع مرشحة لمهمة Artemis III، ويمكن فيه للرفيقات الميكروبية المعتادة للجلد والمركبات الفضائية أن تبقى أيامًا في حالة سكون—وفيه يستطيع فطر قوي واحد أن يبقى نحو أسبوع حتى مع استمرار وصول بعض ضوء الشمس. والنتيجة العلمية هي خريطة للبقاء. أما النتيجة السياسية فهي تحذير من أخذ ضوابط التلوث الأساسية بجدية قبل أن يكتب هبوط مأهول الحياة الأرضية في ظلال القمر عن طريق الخطأ.