Deinococcus radiodurans je izuzetno izdržljiv mikroorganizam koji, pored otpornosti na radijaciju i dehidraciju, može podneti i kratkotrajne pritiske slične onima pri udarima asteroida. Laboratorijska simulacija pokazala je da se znaci oštećenja javljaju oko 2,4 GPa, dok su neki primerci preživeli do 3 GPa. Mehanizmi otpornosti uključuju antioksidativne sisteme, brzu reparaciju DNK i posebnu organizaciju proteinske membrane, a rezultati jačaju hipotezu litopanspermije.
Bakterija 'Conan' Preživljava Udare: Kako Deinococcus radiodurans Podnosi Pritiske Do 3 GPa
This Organism Can Survive Floating Through Spacequantic69 - Getty Images
Postoje organizmi na Zemlji kojima bi mnogi uslovi svemira bili smrtni — ali Deinococcus radiodurans nije "mnogi". Ova bakterija, često nazvana "Conan bakterija", ističe se izuzetnom otpornosti na ekstremne temperature, jaku radijaciju, dehidraciju, oksidaciju i vakum svemira. Nedavna laboratorijska ispitivanja pokazuju da može izdržati i pritiske slične onima pri udarima asteroida.
Kako je urađen eksperiment
Tim sa Johns Hopkins University pod vođstvom Lily Zhao i K.T. Ramesha simulirao je udar koji podseća na sudar meteora sa Marsom. Uzorci D. radiodurans su postavljeni između dve čelične ploče, dok je treća ploča udarala u njih kako bi proizvela kratkotrajne, ali veoma visoke pritiske. Tokom testova primećeno je da se znaci oštećenja na bakterijama pojavljuju tek pri pritisku od oko 2,4 GPa, dok su neki testovi išli i do 3 GPa.
Zašto preživljava?
Otpornost D. radiodurans proizlazi iz kombinacije molekularnih i strukturalnih faktora. Njeni važni mehanizmi uključuju:
- antioksidativne sisteme koji sprečavaju oksidativno oštećenje proteina,
- brze i efikasne mehanizme popravke DNK koji ponovo sastavljaju genom nakon oštećenja,
- specifičnu, gotovo kristalnu raspodelu proteina u ćelijskoj membrani koja povećava njenu otpornost na udarne deformacije.
Za razliku od nekih piezofilnih mikroba čije je preživljavanje povezano sa debljim membranama, D. radiodurans se oslanja na organizaciju proteinskih struktura unutar membrane. Iako su membrane počele pucati pri oko 2,4 GPa — verovatno zbog naglog otpuštanja akumulisane energije pri brzom popuštanju pritiska — oko 60% bakterija je i dalje preživelo te uslove.
Širi značaj nalaza
Rezultati ovih eksperimenata podržavaju hipotezu litopanspermije: ideju da život može biti prenesen između planeta na komadima stena izbačenim prilikom udara. Simulacije pokazuju da su tokom geološke faze nazvane Kasno teško bombardovanje (Late Heavy Bombardment) bile moguće česte razmene izbačenog materijala između Zemlje, Marsa i udaljenijih tela poput meseca Jupitera i Saturna. Tada su mnogi sateliti imali mnogo veće količine tečne vode, što bi povećalo šanse za opstanak i transport mikroba.
„Transfer života na ove mesece ne može se isključiti, i pretrage za životom na tim objektima treba da imaju na umu neophodnost utvrđivanja da li je život nastao nezavisno ili je potekao od zajedničkih predaka zemaljskog života,“ navode autori u studiji u PNAS Nexus.
U praktičnim brojkama, pritisci testirani u eksperimentima dosežu približno 2,4–3 GPa (3 GPa je oko 435.000 psi ili ~30.000 puta atmosferskog pritiska), što pokazuje da neke Zemaljske bakterije imaju izvanrednu sposobnost da izdrže ekstremne, kratkotrajne udare.
Ovi nalazi ne dokazuju postojanje života van Zemlje, ali sugerišu da mehanizmi prenošenja i preživljavanja mogu biti mogućiji nego što se ranije pretpostavljalo. To ima implikacije za buduće potrage za životom na mesecima poput Europe ili Enceladusa — otkriće tamošnjeg života neće automatski potvrditi nezavisni nastanak bez detaljnog poređenja bioloških karakteristika.
Pomozite nam da budemo bolji.
