Lidstvo bude zřejmě brzy schopné objevit vesmírné mikroby. Vědci chtějí v unikátním testu zkoumat vody Saturnova ledového měsíce Enceladus. Využijí k tomu techniku nazvanou digitální holografická mikroskopie. Ta používá lasery, jež vytvářejí trojrozměrné obrazy kolem zkoumaných objektů. Díky této technice mohou vědci najít i živé vesmírné mikroby.
Studie o výzkumu byla uveřejněna v časopise Astrobiology. NASA hledá život ve vesmíru už od 70. let. Jenže výzkumy byly vždy zaměřeny spíše na hledání vody. Enceladus má vody hodně. I kdyby tam život alespoň v mikrobiálním módu existoval, byl by akle pro vědce ze vzdálenosti více 1200 milionu kilometrů obtížně k nalezení. Proto NASA do výzkumu přizvala i institut Caltech, kde se otázkám vesmíru věnuje profersor Jay L. Nadeau a jeho tým.
Profesor výzkumu lékařského inženýrství a letectví Nadeau uznává, že výzkum je teprve na začátku. "Je těžší rozlišovat mezi mikrobem a prachem, než byste si mysleli. Musíte rozlišovat mezi pohybem například zrnka písku, který je náhodný, a úmyslným, samořízeným pohybem živého organismu," popisuje Nadeau.
Sonda Cassini dorazila k Saturnovu měsíci v roce 2005, od té doby je Enceladus vhodným kandidátem na osídlení
Pomohla voda z Arktidy
Aby mohli vědci techniku digitální holografické mikroskopie otestovat, použili vzorky vody z Arktidy. Ta na rozdíl od mře či běžné "sladké vody" obsahuje jen minimum bakterií. Při holografické mikroskopii byl Nadeau schopen identifikovat organismy s hustotou 1000 buněk na mililitr objemu. Otevřený oceán přitom obsahuje asi 10 000 buněk na mililitr a typický rybník může mít 1 až 10 milionů buněk na mililitr.
Nízká prahová hodnota buněk je tedy pro výzkum ideální. Technika přitom vzorek testuje rychlostí asi 1 mililitr za hodinu. I proto se hodí pro astrobiologii, kde se hledají pouze "živé stopy". Tým se nyní pokusí výsledky za rktické vody replikovat na vody Enceladusu.
Enceladus je šestým největším měsícem Saturnu. Je stotisíckrát menší než Země. Vědci si jej k výzkumu vybrali, protože nabízí zvláštní jev, takzvané Gigantické gejzíry. Jde o gejzíry vodní páry, které vycházejí prasklinami v ledové skořápce měsíce. Tyto páry pravidelně proudí do vesmíru. Na měsíc letěla v roce 2005 sonda Cassini. V jižní polární oblasti objevila ony praskliny, z nichž opravdu tryskala voda, konkrétně ledové částice. Ledové částice přitom mizí ve výšce až 500 kolimetrů nad povrchem Saturnova měsíce. Vědci zaznamenali už stovku takovýchto gejzírů.
Osídlení oceánského světa?
NASA Enceladus označuje za "oceánský svět", který by mohl být vhodný pro osídlení lidstvem. Podle agentury na něm existují vhodné podmínky pro osídlení. Přítomnost vody na tomto měsíci je prokázána. Nyní má být k Enceladusu vyslána sonda, která by měla prozkoumat vodní částice. Vědci by pak pomocí digitální holografické mikroskopie zjistili ve vzorcích přítomnost živých mikrobů. Kdyby je našli, šlo by o první potvrzený důkaz o životě mimo Zemi.
Někteří vesmírní inženýři jsou ale k této technice skeptičtí. Ptají se, zda by mikroby přežily přepravu na Zemi a zda by sonda vůbec byla schopná vzorky vody odebrat. Není ani jasné, jestli by se podařilo určit, zda jsou mikroby "živé či mrtvé". To uznává i Nadeau. "Problém s vyhledáváním mikrobů ve vzorku vody je, že není jednoduché určit, zda jde o živý organismus. Bakterie prostě nemají více buněčných vlastností. Mají obvykle tvar blobu a jsou miniaturní - mají menší průměr než pramen vlasů."
Podle Nadeaua je tedy nutné ve výzkumu mikrobů udělat krok zpět a hledat jejich obecnější vlastnosti, jako je například jejich pohyb. "To znamená, že pokud vidíte buňku E. coli, víte, že je živá. Rozlišíte ji od zrnka písku díky tomu, že vidíte, jak se pohybuje. To by měl být nyní náš úkol - určit, zda je mikrob skutečně živý."
Zvládne to holografický mikroskop?
I tento pohyb živého mikrobu by měl digitální holografický mikroskop zachytit. V digitální holografické mikroskopii je objekt ozářen laserem a pak se měří světlo, které se od objektu odráží zpět k detektoru.
Díky těmto "světelným informacím" se vytváří 3D obraz objektu. Ten má zobrazit potenciální pohyb ve všech třech rozměrech. "Digitální holografická mikroskopie umožňuje sledovat i ty nejmenší pohyby. Umí ale také najít a označit potenciální mikroby fluorescenčními barvivy, která se vážou na široké skupiny molekul. Tato barviva by měla detekovat životní proteiny, cukrů, lipidy a nukleové kyseliny. Díky nim tedy můžeme zjistit, z čeho jsou mikroby stvořeny," dodává Jay L. Nadeau.
foto: Shutterstock, zdroj: ScienceDaily.com
