Astrobioložka o odhalování života ve vesmíru: Budeme hledat molekuly ukládající genetickou informaci

Západní okraj kráteru Endeavour na Marsu na fotografii z vozítka Opportunity
Západní okraj kráteru Endeavour na Marsu na fotografii z vozítka Opportunity

Největší naděje vkládá astrobioložka Julie Nováková do mise ExoMars. Pojízdná část rover s sebou ponese vrták, který se dostane do hloubky dvou metrů. Zatím se na Marsu vzorky sbíraly pouze z povrchu nebo maximálně několika centimetrů pod povrchem. „Budeme hledat molekuly, které ukládají genetickou informaci, což je u pozemského života DNA. Samozřejmě život, který má jiné kořeny, než je ten pozemský, může mít jiné molekuly, do kterých se informace ukládá.“

Julie Nováková vystudovala evoluční biologii na PřF UK v Praze, kde nyní dokončuje doktorát. Vyučuje tam část předmětu Základy astrobiologie a intenzivně se věnuje popularizaci tohoto oboru. Nedávno se zapojila také do vedení popularizačních aktivit Evropského astrobiologického institutu. Kromě vědy a její popularizace se věnuje také psaní a překladu science fiction. Má na kontě sedm románů (Zločin na Poseidon City, Tichá planeta, Nikdy nevěř ničemu, Bez naděje a trilogie Blíženci), antologii Terra Nullius a anglickou Dreams From Beyond, sbírku povídek Světy za obzorem a desítky samostatných povídek v českých i anglofonních žánrových magazínech. Získala cenu Encouragement Award evropského fandomu a je trojnásobnou držitelkou ceny Aeronautilus.

Jak vnímáte svůj obor? Je čistě založený na hypotézách, nebo se naopak řídíte pouze přírodními zákony, které panují tady na Zemi?

Samozřejmě existují hypotézy o tom, kde všude bychom mohli hledat život podobný tomu, který je na Zemi, a ty hypotézy nám dávají předpovědi, které můžeme testovat. Například když v 70. letech byly vyslány na Mars sondy Viking, existovaly hypotézy týkající se metabolismu případného marsovského života. Rozličné experimenty na palubě těchto sond testovaly například, jestli existují na Marsu organismy, které využívají fotosyntézu, nebo jestli tam existují heterotrofní organismy, které rozkládají složitější látky na jednodušší. Výsledky byly spíše negativní. Jeden experiment podal výsledek, který naznačoval přítomnost života, a to dokonce na obou landerech Viking. Později se ukázalo, že to bylo pravděpodobně způsobeno chemií povrchu Marsu. Konkrétně přítomností solí, jako jsou chlorečnany a chloristany.

Stálo by za to u sondy Viking zůstat, protože šlo o první čistě astrobiologickou misi. Nakolik se pak ukázalo, že jde o slepou cestu v hledání marsovského života?

Nešlo o slepou cestu. Například v rámci jednoho experimentu byl odebrán vzorek marsovského regolitu, který zahřáli a prohnali plynovým chromatografem, který ukazuje hmotné molekuly ve vzorku. Experiment může odhalit složitější organické látky, které můžou ukazovat na přítomnost života či nikoliv. Jinak se prováděly pokusy zaměřené především na metabolismus. Do vzorku se například dodaly živiny značené radioaktivním uhlíkem 14C a sledovalo se, jestli se tyto živiny rozloží a jestli se uvolní oxid uhličitý, který tento uhlík 14C obsahuje. Pak se hledala přítomnost fotosyntézy. K sebranému vzorku se vpustil vzorek atmosféry s radioaktivně značeným oxidem uhličitým, který tady na zemi rostliny zpracovávají na složitější látky, například na cukry. V současné době se zaměřují sondy ani ne tak na metabolismus, jako čistě na přítomnost organických látek pomocí složitější metod, než jaké existovaly v době Vikingu. Konkrétně evropský ExoMars bude výjimečný tím, že jeho pojízdná část rover ponese vrták, který je schopný se dostat až do hloubky dvou metrů. To je samozřejmě mnohem lepší, než když Viking odebíral vzorky z povrchu Marsu nebo když geologická sonda Curiosity nese vrták zhruba pěticentimetrový.

Astrobioložka Julie Nováková

V rozhovoru bude slyšet, že jste právě na rodičovské dovolené a v náruči chováte dítě. Když se na něj podíváte pohledem astrobioložky, které látky budete především v kosmu hledat – aminokyseliny? Která látka by mohla znamenat, že má vaše dítě v kosmu bráchu?

Něco tak složitého jako dítě bychom těžko našli, ale určitě je dobré dívat se po molekulách, které ukládají genetickou informaci. U pozemského života jde o DNA. Samozřejmě život, který má jiné kořeny, než je ten pozemský, může mít jiné molekuly, kam se informace ukládá. Uvažuje se například o ukládání na bílkovinné bázi – tomu se přezdívá PNA, tedy proteinová nukleová kyselina. V zásadě jde o podobný princip. Lze si představit i život, který by používal něco úplně jiného, ale to už jde o spekulace, které se nedají testovat. Co se týče aminokyselin, které jste zmínil, tam by bylo skvělé najít pouze levotočivé nebo pravotočivé u těch, které jsou takzvaně chirální. Pozemský život si vždycky vybírá jeden druh aminokyselin a zase u cukrů pouze jeden druh cukru – konkrétně levotočivé aminokyseliny a pravotočivé cukry. Kdybychom našli nikoliv směs, v které jsou namíchané stejně tak levotočivé a pravotočivé, ale nějaké místo, kde bude převažovat levotočivá aminokyselina, tak to naznačuje, že tam probíhá proces, který si vybírá tyhle molekuly. Může to být život, ale nutně nemusí. Byla by to velká známka ve prospěch života.

Pokud zpozorujeme planetu ve tvaru kostky, postavila ji mimozemská civilizace, říká astrofyzik Bursa

Michal Bursa

Když se před lety rozhodla Evropská kosmická agentura zkoumat exoplanety, byl astrofyzik Michal Bursa skeptický. Dnes je z výsledků překvapený. Skoro každá druhá hvězda v naší galaxii má planetární systém. Navíc už umíme zjistit i tvar planet obíhajících jiné hvězdy. „Všechny planety, které známe, jsou kulové. Je obtížné si představit, že by příroda vytvořila planetu ve tvaru trojbokého jehlanu nebo krychle,“ říká Bursa, se kterým jsme debatovali právě o výzkumu exoplanet.

Vy jste zároveň autorka sci-fi literatury. Kdy se vám naposledy stalo, že jste si řekla, že jde o zajímavou hypotézu?

Rozhodně když jsem psala povídku Mars and fever, tak jsem se inspirovala hypotézou, jak by mohl přežívat případný marsovský život. Astrobiolog Dirk Schulze-Makuch napsal vědecký článek obsahující hypotézu, jak by se popasoval s nedostatkem vody na Marsu. Marsovský život by používal ve svých buňkách směs peroxidu vodíku a vody. Peroxid vodíku je hydroskopický, přitahuje k sobě vodu z prostředí. Život by si tak mohl lépe poradit i v prostředí, ve kterém je vody nedostatek, a současně by to nemuselo nijak radikálně ovlivnit chemii uvnitř buňky. Tak právě takový život jsem zasadila do izolovaného hydrotermálního systému na Marsu.

Která planeta je z hlediska astrobiologů nejnadějnější? V rozhovoru astrobioložka Julie Nováková porovnává jednotlivé experimenty s hypotézami, které by mohly ukrývat řešení k nalezení mimozemského života.

V průběhu května a června Radio Wave přináší volnou minisérii rozhovorů s českými vědci a vědkyněmi. Debatovat budeme o závodech v dobývání vesmíru, hledání života za hranicemi naší planety i politických a ekonomických souvislostech kosmického výzkumu. Radio Wave je zároveň mediálním partnerem festivalu Metronome, kde v rámci diskusní zóny Opero Forum od 21. do 22. června proběhne série debat s mladými českými vědci i předními experty.

Spustit audio
autor: Radek Kříž

Související