Mohli tardigrady kolonizovať Mesiac?

Pred viac ako piatimi rokmi, 22. februára 2019, bola na obežnú dráhu Mesiaca umiestnená bezpilotná vesmírna sonda. Dostala názov Beresheet a postavili ho SpaceIL a Israel Aerospace Industries a mala byť prvou súkromnou kozmickou loďou, ktorá vykoná mäkké pristátie.

Medzi nákladom sondy boli tardigrady, známe svojou schopnosťou prežiť aj v tých najdrsnejších klimatických podmienkach.

Misia sa od začiatku dostala do problémov, pretože zlyhali kamery „sledovania hviezd“, ktoré mali určiť orientáciu kozmickej lode, a tak správne ovládať jej motory.

Rozpočtové obmedzenia si vynútili zredukovaný dizajn, a hoci veliteľské stredisko dokázalo vyriešiť niektoré problémy, 11. apríla, v deň pristátia, sa veci ešte viac zhoršili.

Na ceste na Mesiac sa kozmická loď pohybovala vysokou rýchlosťou a bolo potrebné ju spomaliť, aby pristála hladko. Bohužiaľ počas brzdiaceho manévru zlyhal gyroskop, ktorý zablokoval primárny motor.

Vo výške 150 m sa Beresheet stále pohyboval rýchlosťou 500 km/h, príliš rýchlo na to, aby ho bolo možné včas zastaviť. Náraz bol prudký – sonda sa rozbila a jej zvyšky boli rozmetané na vzdialenosť asi sto metrov. Vieme to, pretože toto miesto odfotografoval satelit NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) 22. apríla.

Zvieratá, ktoré vydržia (takmer) čokoľvek

Čo sa teda stalo s tardigradmi, ktoré cestovali po sonde? Vzhľadom na ich pozoruhodné schopnosti prežiť situácie, ktoré by zabili takmer akékoľvek iné zviera, mohli kontaminovať Mesiac? Horšie je, že by sa im ho podarilo rozmnožiť a kolonizovať?

Tardigrady sú mikroskopické zvieratá, ktoré merajú menej ako milimeter na dĺžku. Všetky majú neuróny, ústny otvor na konci vysúvacieho proboscis, črevo obsahujúce mikrobiotu a štyri páry nečlánkových nôh končiacich pazúrmi a väčšina z nich má dve oči. Aj keď sú malé, zdieľajú spoločného predka s článkonožcami, ako sú hmyz a pavúkovce.

Väčšina tardigradov žije vo vodnom prostredí, ale možno ich nájsť v akomkoľvek prostredí, dokonca aj v mestskom. Emmanuelle Delagoutte, výskumníčka z CNRS, ich zbiera v machoch a lišajníkoch v Jardin des Plantes v Paríži. Aby boli tardigrady aktívne, živili sa mikroriasami, ako je chlorella, pohybovali sa, rástli a rozmnožovali sa, musia byť obklopené vodným filmom.

Rozmnožujú sa pohlavne alebo nepohlavne prostredníctvom partenogenézy (z neoplodneného vajíčka) alebo dokonca hermafroditizmom, keď sa jedinec (ktorý má samčie aj samičie gaméty) samooplodní. Po vyliahnutí vajíčka trvá aktívny život tardigrade 3 až 30 mesiacov. Celkovo bolo popísaných 1 265 druhov vrátane dvoch fosílií.

Tardigrady sú známe svojou odolnosťou voči podmienkam, ktoré neexistujú ani na Zemi, ani na Mesiaci. Dokážu vypnúť metabolizmus stratou až 95 % vody v tele. Niektoré druhy syntetizujú cukor, trehalózu, ktorá pôsobí ako nemrznúca zmes, zatiaľ čo iné syntetizujú proteíny, o ktorých sa predpokladá, že začleňujú bunkové zložky do amorfnej „sklenitej“ siete, ktorá ponúka odolnosť a ochranu každej bunke.

Počas dehydratácie sa telo tardigrade môže zmenšiť na polovicu svojej normálnej veľkosti. Nohy zmiznú a stále sú viditeľné len pazúry. Tento stav, známy ako kryptobióza, pretrváva, kým sa opäť nestanú priaznivé podmienky pre aktívny život.

V závislosti od druhu tardigrade potrebujú jednotlivci viac alebo menej času na dehydratáciu a nie všetky exempláre toho istého druhu sa dokážu vrátiť do aktívneho života.

Dehydratovaní dospelí ľudia prežívajú niekoľko minút pri teplotách až -272 °C alebo až 150 °C a dlhodobo pri vysokých dávkach gama žiarenia 1 000 alebo 4 400 Gray (Gy). Pre porovnanie, dávka 10 Gy je pre človeka smrteľná a 40-50 000 Gy sterilizuje všetky druhy materiálu.

Bez ohľadu na dávku však žiarenie zabíja vajíčka tardigrade. A čo viac, ochrana poskytovaná kryptobiózou nie je vždy jednoznačná, ako v prípade Milnesium tardigradum, kde žiarenie ovplyvňuje rovnako aktívne aj dehydrované zvieratá.

Lunárny život?

Čo sa teda stalo s tardigradami po tom, čo havarovali na Mesiaci? Sú niektoré z nich ešte životaschopné, pochované pod mesačným regolitom, prachom, ktorého hĺbka sa mení od niekoľkých metrov po niekoľko desiatok metrov?

V prvom rade musia prežiť náraz. Laboratórne testy ukázali, že zmrazené exempláre druhu Hypsibius dujardini, ktoré sa vo vákuu pohybujú rýchlosťou 3 000 km/h, boli smrteľne poškodené, keď sa rozbili do piesku. Prežili však nárazy rýchlosťou 2 600 km/h alebo menej – a ich „tvrdé pristátie“ na Mesiaci, či už nechcené alebo nie, bolo oveľa pomalšie.

Povrch Mesiaca nie je chránený pred slnečnými časticami a kozmickým žiarením, najmä gama žiarením, ale aj tu by tardigrady dokázali odolať. V skutočnosti Robert Wimmer-Schweingruber, profesor na univerzite v Kieli v Nemecku, a jeho tím ukázali, že dávky gama žiarenia dopadajúce na mesačný povrch boli trvalé, ale nízke v porovnaní s dávkami uvedenými vyššie – 10-ročná expozícia lunárneho gama žiarenia. lúčov by zodpovedalo celkovej dávke okolo 1 Gy.

Ale potom je tu otázka „života“ na Mesiaci. Tardigrades by museli odolávať nedostatku vody a teplotám v rozmedzí od -170 do -190 °C počas lunárnej noci a 100 až 120 °C cez deň.

Lunárny deň alebo noc trvá dlho, tesne pod 15 pozemských dní. Samotná sonda nebola navrhnutá tak, aby vydržala takéto extrémy, a aj keby sa nezrútila, po niekoľkých pozemských dňoch by prestala všetku činnosť.

Nanešťastie pre tardigrady nedokážu prekonať nedostatok tekutej vody, kyslíka a mikrorias – nikdy by sa nedokázali reaktivovať, tým menej by sa rozmnožovali. Ich kolonizácia Mesiaca je teda nemožná.

Napriek tomu sa neaktívne exempláre nachádzajú na mesačnej pôde a ich prítomnosť vyvoláva etické otázky, ako upozorňuje Matthew Silk, ekológ z University of Edinburgh. Navyše, v čase, keď sa vesmírny prieskum rozbieha všetkými smermi, kontaminácia iných planét by mohla znamenať, že by sme stratili možnosť odhaliť mimozemský život.

Laurent Palka, lektor Národného prírodovedného múzea (MNHN)

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok.