A baktériumok szívósabbak, mint gondolnánk

Bifidobacterium baktériumok

Baktériumok, ha összecsapzódnak, akár évekig életképesek maradhatnak az űrben; túlélhetik például a Mars-Föld utazást. Ez a felismerés új életet lehel az évszázados pánspermia-elméletbe, mely szerint az élet bolygóközi úton érkezhetett a Földre.

A Tokiói Egyetem tudósai által indított Tanpopo űrmisszió azt vizsgálta 2015 és 2018 között, hogy lehetséges-e a mikrobiális létformák természetes bolygóközi utazása az űrben. A kísérletek a Nemzetközi Űrállomás japán moduljának, a Kibónak a külső felszínén zajlottak.

A Frontiers in Microbiology folyóiratban most publikált eredmények szerint a baktériumok évekig életképesek maradhatnak a világűr mostoha körülményei között, ami tudományos hitelt kölcsönöz az élet bolygóközi átadását feltételező pánspermia-elméleteknek.

Képzeljük el, amint a földi baktériumokhoz hasonló mikroszkopikus életformák valamiképpen az űrbe vetődnek, majd hosszú utazás után egy másik bolygón landolnak. Ha ott történetesen kedvező körülményeket találnak, szaporodásnak indulnak, s ezzel az univerzum egy új pontján indítják el az élet történetét. Ez a pánspermia néven ismert régi elmélet, amely nem ad ugyan választ az élet keletkezésének rejtélyére, de azt állítja, hogy ha már egyszer valahol, valahogyan létrejött az élet, akkor akár hatalmas távolságokat átívelve utazhatott az űrön át, s terjedhetett bolygóról bolygóra a világegyetemben. Az elképzelés leginkább vitatott eleme mindmáig az, hogy a baktériumok vagy hozzájuk hasonló lények vajon túlélhetnek-e egy hosszú űrutazást, dacolva a vákuummal, a hőmérsékleti ingadozásokkal és a kozmikus sugárzással.

„A földi élet eredete továbbra is az egyik legnagyobb misztérium az emberiség számára. Még az ezzel foglalkozó tudósok is olykor egymástól gyökeresen eltérő nézeteket vallanak. Egyesek azt gondolják, hogy az élet roppant egyedi jelenség, amely csak egyszer jött létre a világegyetem története során, míg mások úgy vélik, hogy az élet akár minden arra alkalmas bolygón szárba szökkenhet.

Ha a pánspermia lehetséges, az élet sokkal elterjedtebb lehet az univerzumban, mint sejtettük"

– nyilatkozta Akihiko Jamagisi, a Tokiói Egyetem gyógyszerészet-élettudomány professzora és a Tanpopo űrmisszió tudományos vezetője.

2018-ban Jamagisi és munkatársai azt is megvizsgálták, vajon milyen magasságig találhatók mikrobák a Föld légkörében. Egy repülőgép és kutatóballonok segítségével 12 kilométeres magasságig jutottak, és még itt is megtalálták a Deinococcus nemzetségbe tartozó baktériumok lebegő telepeit. A Deinococcusok köztudottan nagy túlélők: egyedi méretükhöz képest gigantikus, a mm-es nagyságrendet is meghaladó kolóniákat alakítanak, és ezek a formációk a legkülönbözőbb környezeti károsító hatásokat képesek túlélni. Hihetetlenül ellenállók például az UV-sugárzással szemben, és a nemzetség egyik faját, a Deinococcus radioduranst atomreaktorok magjából is izolálták, ahol az emberre halálos akut radioaktív sugárdózis ezerszeresét is elviseli. Ezzel együtt kérdés maradt, hogy elég hosszú ideig túlélhetnek-e az űrben egy interplanetáris utazáshoz, ami a pánspermia elengedhetetlen feltétele.

A kérdés megválaszolásához Jamagisi és a Tanpopo csapata a sugárzásnak ellenálló Deinococcus baktériumok túlélését tesztelte a világűrben. A Frontiers in Microbiology-ban közölt tanulmány szerint a baktériumok a vastagon összecsapzódott telepek belsejében elégséges védettséget élveznek ahhoz, hogy akár több évig életképesek maradjanak a zord űrbéli viszonyok közepette. A csoport kiszárított Deinococcus aggregátumokat helyezett a Nemzetközi Űrállomás (ISS) külső kísérleti paneljeire. A különböző vastagságú telepeket egy, kettő, illetve három éven át tették ki a világűr körülményeinek, majd valamennyi vizsgálati csoport életképességét felmérték.

A kutatók azt találták, hogy a legalább 0.5 mm vastagságú aggregátumok a három éves időtartamú expozíciót is részben túlélték. A megfigyelések arra utaltak, hogy noha az aggregátumok külső felszínén a baktériumok elpusztultak, ezzel olyan védőréteget képeztek, amely biztosította a telep belsejében rejtőző sejtek túlélését. Az egy, két és három évig exponált telepek túlélési adataiból extrapolálva a kutatók úgy becslik, hogy egy 0.5 mm-nél vastagabb kolónia 15-45 évet is túlélhetne az ISS felszínén, és egy 1 mm átmérőjű kolónia a mélyűrben is kibírna 8 évet.

Az eredmények azt mutatják, hogy a sugárzásnak ellenálló Deinococcus baktériumok túlélnék a Föld-Mars utazást bármelyik irányba, ami a legrövidebb pályán néhány hónapot, legfeljebb pár évet vesz igénybe"

– ismertette Jamagisi.

A japán tudósok munkája a ma ismert legpontosabb becslést szolgáltatja a baktériumok űrben való túlélési képességére. S miközben korábbi kutatások már megmutatták, hogy baktériumok egy kőzet belsejének védelmében hosszú időt kibírhatnak a világűr körülményei között – ez az ún. litopánspermia, vagyis kőzet-segítette pánspermia elmélete –, a mostani tanulmány elsőként veti fel annak lehetőségét, hogy a mikrobák árnyékoló kőzet nélkül, saját maguk alkotta aggregátumokban is túlélhetnek az űrben. Bár ez a bizonyíték kétségkívül egy lépéssel közelebb hozza a pánspermia lehetőségét, továbbra is vizsgálatra vár, hogy a baktériumok miként vészelhetnék át az űrbe való kilökődést és a fogadó bolygón történő landolást.