Na pouštích, v sopkách, v polárních oblastech i poblíž horkých vřídel na dně oceánů najdeme drobné organismy, které v extrémních podmínkách dokážou přežít. Studiem těchto tzv. extremofilů se zabývá řada vědců z celého světa. Někteří z nich se minulý týden sešli na mezinárodní konferenci CAREX v Praze.
„Cílem projektu je zmapovat a koordinovat evropské výzkumy extremofilních organismů,“ říká český účastník docent Josef Elster z Botanického ústavu AV ČR v Třeboni a Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Sám se dlouhodobě zabývá sinicemi a řasami v polárních oblastech.
Od výzkumu extremofilů zbývá jen krůček ke zkoumání života ve vesmíru. „Když na Zemi nacházíme život i ve velice drsných podmínkách, nemůžeme vyloučit, že existuje i v podobně nehostinném prostředí na jiných planetách, měsících nebo asteroidech,“ říká profesor Silvano Onofri z Tuscijské univerzity v italském Viterbo.
Vědci proto zkouší, jak se odolné pozemské organismy vyrovnávají s kosmickým prostředím, kde musejí vedle extrémních teplot čelit také vakuu a silné radiaci. Onofri s kolegy vyslal do vesmíru vybrané lišejníky žijící v suchých údolích v oblasti McMurdo v Antarktidě. Tamní horniny se v mnohém podobají povrchu Marsu. Lišejníky se spolu s horninou, na níž vegetují, vydaly v roce 2005 na dvoutýdenní let vesmírem ve speciálních průhledných pouzdrech na vnějším plášti rusko-evropské družice Foton M2. Cestu přežily bez úhony. Opožděný návrat Pak se odborníci chtěli přesvědčit, co se s organismy stane, když ve vesmíru zůstanou delší dobu. V rámci experimentu LIFE (Lichens and Fungi Experiment, tedy pokus s lišejníky a houbami) proto strávily další lišejníky spolu s mikroskopickými černými houbami žijícími v Antarktidě rok a půl v pouzdrech na otevřené plošině evropské laboratoře Columbus na Mezinárodní kosmické stanici. Na Zemi se vrátily v září.
Vědci chtějí zjistit, zda organismy přežily, jestli se po návratu z kosmu dokážou rozmnožovat a zda záření nepoškodilo jejich dědičnou informaci. „Doufal jsem, že v Praze představím první výsledky, ale bohužel je zatím nemáme k dispozici. Start raketoplánu Discovery, který měl pokus přivézt, se odkládal, potom kvůli počasí musel přistát na náhradní základně v Kalifornii. Převoz vzorků se proto zdržel a dostaneme je až v polovině listopadu,“ lituje Silvano Onofri.
Na základě předchozích pozemských testů ale předpokládá, že některé lišejníky a houby, respektive jejich spory (tedy zapouzdřené výtrusy v klidovém stavu), přežily. Před cestou do vesmíru totiž vědci tyto organismy ozařovali ve vakuových komorách napodobujících podmínky ve vesmíru. A tam většina z nich přežila. „Ale není to úplně totéž. V laboratoři sice máme všechny druhy záření, ale ve vesmíru na organismy působí paprsky všech vlnových délek najednou. Zařízení, které by to dokázalo, na Zemi neexistuje,“ vysvětluje Onofri.
Meteorické taxíky Pokud se ukáže, že spory ve vesmíru přežily, může to podle italského experta podpořit tzv. teorii panspermie. Podle ní se živé organismy mohou šířit vesmírem z jednoho kosmického tělesa na druhé.
„Náš pokus sice tuto teorii nepotvrdí, ale učiní ji to více slibnou. Organismy pochopitelně nemohou cestovat vesmírem samy od sebe, gravitace je drží na místě. Ale existuje také tzv. teorie litopanspermie. Podle ní se při nárazu asteroidu do kosmického tělesa vymrští druhotné meteority, které pak přiletí dejme tomu na Zemi, před dopadem se rozpadnou a uvnitř mohou ukrývat živé organismy,“ říká Silvano Onofri.
Výsledky pokusu LIFE sice zatím nejsou, ale Onofri s kolegy už pracuje na jeho následovníkovi LIFE2. V rámci něj se na kosmickou stanici podívají další lišejníky a houby a spolu s nimi sinice přežívající v antarktických horninách. Vzhledem k tomu, že americké raketoplány mají příští rok odejít do výslužby, není zatím jasné, zda tento pokus vynese na stanici ještě raketoplán, nebo ruský Sojuz.
V budoucnu by chtěl italský odborník umístit podobný experiment také na měsíční povrch. „Nízká oběžná dráha, na níž se pohybuje kosmická stanice, je chráněna zemským magnetickým polem, takže na ni část kosmického záření nedopadá. Pokus na Měsíci by byl průkaznější, ale musíme počkat, jak se vyvine situace kolem financování kosmonautiky v Evropě i v Americe. Teprve potom můžeme začít o takové misi uvažovat,“ podotýká profesor Onofri.
Vodní medvědi bez vody Dalšími zajímavými organismy pro výzkum života ve vesmíru jsou želvušky (Tardigrada). Vodní živočichové tohoto kmene měří od 0,1 do 1,5 milimetru, mají čtyři páry nohou a pro jejich zavalitý vzhled se jim přezdívá vodní medvědi. Odborníci je považují za jedny z nejodolnějších živočichů na světě. Existuje jich kolem tisícovky druhů a najdeme je všude od rovníku po polární oblasti, od Himálaje po hluboké oceány.
V nepříznivých podmínkách upadají do klidového stavu (anabiózy), v němž dokážou odolat teplotám od minus 270 do více než 100 stupňů Celsia, vydrží rovněž ve vakuu, nevadí jim silné záření a obejdou se několik let bez vody.
„Jsou to pozoruhodní živočichové, ale zatím toho o nich víme velice málo. Nevíme například, čím přesně se živí, pravděpodobně se to u jednotlivých druhů liší. Některé se mohou živit jen bakteriemi, jiné i rostlinami, jako jsou lišejníky a mechy, nebo různými mikroorganismy,“ říká mikrobioložka Natuschka M. Leeová z Mnichovské univerzity, která se spolu se zoology zabývá jejich studiem.
Poprvé se želvušky proletěly vesmírem v roce 2007 na rusko-evropské družici Foton M3.
Pokračování na straně 30
Dokončení ze strany 29
„Vědci už do vesmíru posílali bakterie, houby, lišejníky a řadu dalších organismů. Většinou se ale soustředí jen na jejich geny, fyziologii a rozmnožování. My chceme zkoumat želvušky jako,miniaturní ekosystémy‘, jejichž složky se ovlivňují - tedy včetně bakterií a dalších mikroorganismů, které v nich žijí,“ vysvětluje Leeová.
Za dva roky se želvušky s dalšími drobnými organismy vydají k Marsu. Poletí na palubě ruské sondy Fobos-Grunt, která přistane na marsovském měsíci Phobos a o rok později se vrátí na Zemi se vzorky horniny. Odborníci se tak přesvědčí, jak na extremofilní organismy dlouhodobě působí kosmický prostor bez ochrany zemské magnetosféry.
Co by se stalo, kdyby se sonda roztříštila o povrch měsíce - mohla by ho kontaminovat pozemským životem? „To by byl samozřejmě problém. Ale všechny organismy budou uzavřeny v pevných pouzdrech a vedení letu udělá všechno pro to, aby se to nestalo,“ říká Natuschka M. Leeová.
***
Vodní medvědi poletí k Marsu Jak se pozemští živočichové, zvyklí na extrémní podmínky, vyrovnají s pobytem ve vesmíru? Odborníci posílají na oběžnou dráhu lišejníky, houby a další organismy. Drobní vodní živočichové želvušky, přezdívané „vodní medvědi“, se za dva roky podívají dokonce k Marsu v rámci mise Fobos-Grunt.
Ruská sonda Fobos-Grunt se v roce 2011 vydá k marsovskému měsíci Phobos. Nasbírá vzorky horniny a vrátí se zpět na Zemi. Na palubě ponese vybrané organismy včetně želvušek.
Vodní živočichové želvušky (Tardigrada) měří 0,1 až 1,5 mm a najdeme je ve všech ch koutech naší planety. V extrémních podmínkách upadnou do klidového stavu, u, v němž přežijí mrazy i vysoké teploty a odolají silnému záření i nedostatku vody. dy.
