16.10.2021 | Svátek má Havel


VĚDA: Mimozemšťani z jezera Mono

13.12.2010

Je mikrobiální milovník toxického arzénu vylovený z vod kalifornského jezera Mono novou formou života?

Miliony lidí se v předvečer 2. prosince 2010 nemohly shodnout na tom, jestli americká NASA oznámí objev mimozemského života na Marsu nebo na Titanu. K podobným spekulacím sváděl fakt, že se experti, kteří se měli účastnit avízované tiskové konference NASA, rekrutovali z okruhu tzv. astrobiologů – tedy odborníků na mimozemský život. Ohlášená „bomba“ však byla nakonec ryze pozemského původu. Tým vedený Felisou Wolfe-Simonovou z US Geological Survey ji vylovil z toxických vod sopečného kalifornského jezera Mono.

Novináři, rozhlasové a televizní štáby zřejmě nejdřív zakleli a pak se pustili do práce. V očích široké veřejnost není významným objevem vědecký počin, který posadí na zadek skutečné odborníky, nýbrž objev, o kterém se to tvrdí ve sdělovacích prostředích. A tak mohou „vyniknout“ objevy, které zase až tak průlomové nejsou, a naopak zapadnout objevy, které významné jsou.

Způsob prezentace objevu bakterie GFAJ-1 je názorným příkladem prvního přístupu sdělovacích prostředků. Felisa Wolfe-Simonová je v tom celkem nevinně. Na tiskové konferenci i v následných rozhovorech volila velmi opatrné formulace. Marně. Bakterie GFAJ-1 se s vydatnou pomocí sdělovacích prostředků vydala na samostatnou pouť za svými pěti minutami slávy.

Co je na bakterii GFAJ-1 tak zvláštní? Zvládá život ve velmi nehostinném prostředí. Všechny známé formy života potřebují nutně atomy uhlíku, vodíku, kyslíku, dusíku, síry a fosforu. Z nich si budují složitější molekuly, jež pak využívají pro budování svých buněk i pro zabezpečení jejich chodu. Z těchto prvků je naše dědičná informace, tuky, cukry i bílkoviny. Felisa Wolfe-Simonová koketovala s myšlenkou, že fosfor nemusí být ve všech případech nezbytně nutný. V Mendělejevově periodické soustavě prvků má tento prvek za souseda arzén, s kterým sdílí celou řadu vlastností. Ten by mohl fosfor teoreticky nahradit. Arzén je však pro většinu pozemských forem života toxický. Své o tom věděli odpůrci renesančních Borgiů otrávení arzenikem. Ale není třeba chodit daleko do historie. Dnes umírají tísice obyvatel Bangladéše a Indie proto, že jim studny znečistila spodní voda bohatá na arzén přitékající z Himálají.

Mikrobi se na mnoha místech Země dokázali toxickému arzénu přizpůsobit. Patří k nim i mikroskopičtí obyvatelé kalifornského jezera Mono, jehož vody arzénem překypují. Felisa Wolfe-Simonová odebrala vzorky bahna z jezerního dna a bahenní bakterie pak kultivovala v laboratoři. Zkoušela přitom, jak moc potřebují fosfor. Proto původní jezerní vodu s fosforem a arzénem ředila tak, aby dostala fosfor pryč. Zároveň dolévala roztok arzeniku, takže koncentrace arzénu zůstávala stále vysoká. Bakteriím se vedlo asi tak, jako kdyby nám někdo ve vzduchu nahrazoval kyslík toxickým oxidem uhelnatým. Chcípaly. Jedna však vydržela. Dostala kódové označení GFAJ-1 a pod tímto jménem se stala mediální hvězdou posledních dní.

O tom, že samotná Felisa Wolfe-Simonová o mediální bublinu asi moc nestála, svědčí celkem výmluvně fakt, že tahle bakterie nebyla představena pod nějakou chytlavou přezdívkou. Ta bývá nezbytnou rekvizitou všech podobných mediálních kampaní. Vzpomeňme jen na bakterii, kterou celkem nedávno vybavil tým Craiga Ventera laboratorně vyrobenou dědičnou informací a která se proslavila jako Synthia. O ovčím klonu Dolly nebo tyranosauří fosílii Sue nemluvě. Nabízela se napříkald přezdívka Mona, která by odkazovala na původ bakterie a přitom by vzbuzovala asociace s tajemnou Monou Lisou. Felisa Wolfe-Simonová však zůstala u strohého kódu GFAJ-1.

Detailnější pohled na bakterii GFAJ-1 ukázal, že se dokáže obejít prakticky bez fosforu a arzén jí nevadí. Má ho všude. Toxický prvek se objevuje v její dědičné informaci a v mnoha dalších životně důležitých molekulách. V některých evidentně nahradil fosfor. Našli jsme tedy formu života, která se obejde bez fosforu? Žijí někde ve vesmíru bytosti, které mají jiné spektrum atomů nezbytných pro život? Novináři, kteří nemohli ohlásit světu existenci skutečného mimozemšťana (aspoň malilinkatého) zhusta odpovídali na všechny tyto otázky spontánním: ANO! ANO! ANO!

I kdyby to zopakovali stokrát, nic to nezmění na skutečnosti, že v jezeře Mono žádný mikroskopický arzénový ET nežije. Bakterie GFAJ-1 není novou formou života, ale může být oslavována jako důkaz o extrémní přizpůsobivosti tradičních forem pozemského života. Vydrží toho opravdu hodně. Podobně jako mnohé další mikroorganismy. Některé si lebedí ve vroucích pramenech, jiné prosperují v třeskutých mrazech. Známe bakterii, která bez komplikací roste v nitru atomových reaktorů. Jiné bakterie přežijí v kyselině, která by nás poleptala, a další vzdorují silným louhům. Je známá bakterie žijící z převodovkových olejů. V téhle „zoo“ plné exotů se GFAJ-1 nevyjímá jako hvězda první velikosti.

Ani vlastní studie však není tak „neprůstřelná“, jak se nám snaží nakukat některé noviny, rozhlas nebo televize. Je možné, že takhle arzénu-milovný mikrob v jezeru Mono ani nežije. Uspořádání experimentů nevylučuje možnost, že GFAJ-1 získal své schopnosti tvrdou selekcí v laboratorních podmínkách. Původní – fosfor mlsající mikrob - měl k dispozici stále méně fosforu a pokud chtěl přežít, musel se tomu přizpůsobit. Nakonec vystačil s minimem fosforu a arzén mu byl celkem lhostejný.

Další záhadu představuje fakt, že ve vodách jezera Mono je fosforu habaděj. Nabízí se proto otázka, proč by si ho mikrob s velkými problémy odpíral a nahrazoval arzénem. Molekuly, v kterých by bakterie nahradila fosfor arzénem, by byly mnohem nestabilnější než jejich původní fosforové varianty. Velmi rychle by se opotřebovaly. na tom by mohl GFAJ-1 jen prodělat. Felisa Wolfe-Simonová proto spekuluje, že se mikrob vyvinul někde jinde, kde je fosfor skutečně vzácnější než šafrán. Z tohoto bezfosforového pekla pak měli předci GFAJ-1 proniknout do jezera Mono a podržet si tam původní bezfosforový životní styl.

Za nejslabší článek celé „kauzy ET z jezera Mono“ považují vědci chatrné důkazy o přítomnosti arzénu v organických molekulách uvnitř buněk bakterie GFAJ-1. S nezávislostí na fosforu to nebude tak slavné. Pokud DNA bakterie skutečně obsahuje nějaký arzén, pak fosforu má v dvojité šroubovici DNA 26krát více. Není jasné, jak molekuly se zabudovaným fosforem fungují. Může jít o „zmetky“, které zaneřádily vnitřek buňky, a ta se snaží vyjít s tím málem fosforu, které našetřila. V bakteriích například nebyla nalezena kyselina ribonukleová, která patří k nezbytným komponentám každé buňky. Je možné, že bakterie její produkci zastavila, aby ušetřila fosfor. Buňky GFAJ-1 mají jasně patrné velké vakuoly – jakési váčky vyplněné tekutinou. Takové vakuoly si vytvářejí buňky v situacích, kdy se potřebují něčeho zbavit. U GFAJ-1 připadá do úvahy právě toxický arzén.

Zdá se, že celkem pravděpodobným vysvětlením pro mnohé zvláštní vlastnosti „ET z jezera Mono“ je, že se jedná o mikroba, který ze všech sil pase ve svém okolí po nedostatkovém fosforu a zároveň se snaží zbavit toxického arzénu. Prohlášení NASA, že objev bakterie GFAJ-1 představuje „astrobiologický objev, který ovlivní hledání důkazů o existenci mimozemského života“, drobítek přehání. Namístě je spíše komentář biochemika Geralda Joyce z kalifornského Scripps Research Institute: „Je to úžasný příběh o adaptaci života. Ale není to ET.“

Převzato z blogu JaroslavPetr.bigbloger.lidovky.cz se souhlasem autora



Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!






 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.