Mohly Tardigrades kolonizovat Měsíc?

Před více než pěti lety, 22. února 2019, byla na oběžnou dráhu Měsíce umístěna bezpilotní kosmická sonda. Jmenovaný Beresheet a postavený SpaceIL a Israel Aerospace Industries, měl být první soukromou kosmickou lodí, která provede měkké přistání. Mezi nákladem sondy byly tardigrady, proslulé svou schopností přežít i v těch nejdrsnějších klimatických podmínkách.

Mise se od začátku dostala do problémů, protože selhaly kamery „star tracker“, které měly určit orientaci kosmické lodi a tak správně ovládat její motory. Rozpočtová omezení si vynutila zkrácený design, a zatímco velitelské středisko dokázalo vyřešit některé problémy, 11. dubna, v den přistání, se věci ještě zkomplikovaly.

Na cestě k Měsíci se kosmická loď pohybovala vysokou rychlostí a bylo potřeba ji zpomalit, aby přistála hladce. Bohužel během brzdícího manévru selhal gyroskop a zablokoval primární motor. V nadmořské výšce 150 m, Beresheet se stále pohyboval rychlostí 500 km/h, příliš rychle na to, aby se dal včas zastavit. Náraz byl prudký – sonda se roztříštila a její zbytky byly rozptýleny na vzdálenost asi sta metrů. Víme to, protože místo bylo vyfotografováno satelitem NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) 22. dubna.

Zvířata, která vydrží (skoro) cokoliv

Co se tedy stalo s tardigrady, kteří cestovali po sondě? Vzhledem k jejich pozoruhodným schopnostem přežít situace, které by zabily téměř jakékoli jiné zvíře, mohli kontaminovat Měsíc? A co je horší, mohli by to být schopni reprodukovat a kolonizovat?

Tardigrady jsou mikroskopická zvířata, která měří méně než milimetr na délku. Všechny mají neurony, ústní otvor na konci zatažitelného proboscis, střevo obsahující mikrobiotu a čtyři páry neartikulovaných nohou zakončených drápy a většina z nich má dvě oči. I když jsou malí, sdílejí společného předka s členovci, jako je hmyz a pavoukovci.

Většina tardigradů žije ve vodním prostředí, ale lze je nalézt v jakémkoli prostředí, dokonce i městském. Emmanuelle Delagoutte, výzkumnice z CNRS, je sbírá v mechech a lišejnících v Jardin des Plantes v Paříži. Aby byly tardigrady aktivní, živily se mikrořasami, jako je chlorella, pohybovaly se, rostly a rozmnožovaly se, musí být obklopeny vodním filmem. Rozmnožují se sexuálně nebo nepohlavně prostřednictvím partenogeneze (z neoplozeného vajíčka) nebo dokonce hermafroditismu, kdy se jedinec (který vlastní samčí i samičí gamety) samooplodní. Jakmile se vajíčko vylíhne, aktivní život tardigrade trvá od 3 do 30 měsíců. Celkem bylo popsáno 1265 druhů, včetně dvou fosilií.

Tardigrady jsou známé svou odolností vůči podmínkám, které neexistují ani na Zemi, ani na Měsíci. Mohou zastavit svůj metabolismus tím, že ztratí až 95 % tělesné vody. Některé druhy syntetizují cukr, trehalózu, která působí jako nemrznoucí směs, zatímco jiné syntetizují proteiny, o kterých se předpokládá, že začleňují buněčné složky do amorfní „sklovité“ sítě, která nabízí odolnost a ochranu každé buňce.

Během dehydratace se tělo tardigrade může zmenšit na polovinu své normální velikosti. Nohy mizí, stále jsou vidět jen drápy. Tento stav, známý jako kryptobióza, přetrvává, dokud se podmínky pro aktivní život opět nestanou příznivými.

V závislosti na druhu tardigrade potřebují jedinci více či méně času na dehydrataci a ne všechny exempláře stejného druhu se podaří vrátit do aktivního života. Dehydrovaní dospělí přežívají několik minut při teplotách až -272 °C nebo až 150 °C a dlouhodobě při vysokých dávkách gama záření 1 000 nebo 4 400 Gray (Gy). Pro srovnání, dávka 10 Gy je pro člověka smrtelná a 40-50 000 Gy sterilizuje všechny druhy materiálu. Bez ohledu na dávku však záření zabíjí vajíčka tardigradů. A co víc, ochrana poskytovaná kryptobiózou není vždy jednoznačná, jako v případě Milnesium tardigradumkde záření působí na aktivní i dehydrovaná zvířata stejným způsobem.

Druh Milnesium tardigradum v aktivním stavu. E. Schokraie, U. Warnken, A. Hotz-Wagenblatt, MA Grohme, S. Hengherr a kol. (2012)., CC BY

Lunární život?

Co se tedy stalo s tardigrady poté, co havarovaly na Měsíci? Jsou některé z nich stále životaschopné, pohřbené pod měsíčním regolitem, prachem, jehož hloubka se pohybuje od několika metrů do několika desítek metrů?

V první řadě musí přežít náraz. Laboratorní testy prokázaly, že zmrazené vzorky Hypsibius dujardini druhy cestující rychlostí 3 000 km/h ve vakuu byly smrtelně poškozeny, když se rozbily do písku. Přežily však dopady rychlostí 2 600 km/h nebo méně – a jejich „tvrdé přistání“ na Měsíci, nechtěné nebo nechtěné, bylo mnohem pomalejší.

Povrch Měsíce není chráněn před slunečními částicemi a kosmickým zářením, zejména gama zářením, ale i zde by tardigrady dokázaly odolat. Ve skutečnosti Robert Wimmer-Schweingruber, profesor na univerzitě v německém Kielu, a jeho tým prokázali, že dávky gama záření dopadající na měsíční povrch byly trvalé, ale nízké ve srovnání s dávkami uvedenými výše – 10 let expozice měsíčnímu gama paprsků by odpovídalo celkové dávce kolem 1 Gy.

Ale pak je tu otázka „života“ na Měsíci. Pomlázky by musely odolávat nedostatku vody i teplotám v rozmezí -170 až -190 °C během lunární noci a 100 až 120 °C ve dne. Lunární den nebo noc trvá dlouho, jen necelých 15 pozemských dnů. Sonda sama o sobě nebyla navržena tak, aby vydržela takové extrémy, a i kdyby se nezřítila, po několika pozemských dnech by ukončila veškerou činnost.

Bohužel pro tardigrady nedokážou překonat nedostatek kapalné vody, kyslíku a mikrořas – nikdy by se nedokázaly reaktivovat, natož rozmnožovat. Jejich kolonizace Měsíce je tedy nemožná. Přesto jsou neaktivní exempláře na měsíční půdě a jejich přítomnost vyvolává etické otázky, jak upozorňuje Matthew Silk, ekolog z University of Edinburgh. Navíc v době, kdy se vesmírný průzkum rozjíždí všemi směry, by kontaminace jiných planet mohla znamenat, že bychom přišli o možnost odhalit mimozemský život.


Autor děkuje Emmanuelle Delagoutte a Cédric Hubas z Muséum de Paris a Robertu Wimmer-Schweingruberovi z univerzity v Kielu za kritické čtení textu a jejich rady.Konverzace

Laurent Palka, maître de conférences, Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)

Tento článek je znovu publikován z The Conversation pod licencí Creative Commons. Přečtěte si původní článek.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *