U prašnjavim ravnicama Mojavea, gdje sunce nemilosrdno prži tlo, raste neugledni crni lišaj. Naizgled izgorio, zapravo skriva jednu od najsnažnijih prirodnih obrana protiv ultraljubičastog zračenja poznatog znanosti. I upravo on sada mijenja pogled znanstvenika na mogućnost života izvan našeg planeta — ne samo u Sunčevu sustavu, već i na planetima udaljenim desecima svjetlosnih godina.
Lišaj koji prkosi smrtonosnom zračenju
U novoj studiji objavljenoj u časopisu Astrobiology, istraživači su dokazali da lišaj Clavascidium lacinulatum, uobičajen u pustinji Mojave, može preživjeti izloženost razinama UVC zračenja koje se dosad smatralo smrtonosnima. Tri mjeseca bez prestanka bio je izložen tim zrakama u laboratoriju — i unatoč oštećenjima, uspješno se oporavio i nastavio razmnožavati.
“Studiju je potaknulo jedno neobično zapažanje”, rekao je Henry Sun, izvanredni profesor mikrobiologije na Desert Research Instituteu (DRI) i jedan od vodećih autora istraživanja. “Hodao sam pustinjom i primijetio da lišajevi tamo nisu zeleni, nego crni. A budući da fotosintetiziraju i sadrže klorofil, trebali bi biti zeleni. Pitao sam se — koji je to pigment koji koriste? Ispostavilo se da je to najbolja prirodna zaštita od sunca koju poznajemo.”
Za razliku od UVA i UVB zraka koje dopiru do Zemljine površine i na koje se život prilagodio, UVC zračenje predstavlja kraće, daleko razornije valne duljine. Na Zemlji ih blokira atmosfera, ali na mnogim egzoplanetima — posebno onima oko zvijezda tipa M i F — UVC zračenje intenzivno udara površinu, osobito tijekom solarnih bljeskova.
Zato je pitanje opstanka fotosintetskog života na takvim planetima dugo ostalo bez odgovora. Mogu li mikroorganizmi uopće postojati tamo gdje bi ih UVC trebao u trenutku uništiti?
Novo istraživanje nudi prvi konkretan dokaz da je to — barem u teoriji — moguće.
Pokus koji je trajao koliko bi trajao i dan na nekoj drugoj planeti
Sun i njegov tadašnji student Tejinder Singh (danas u NASA-inom Goddard Space Flight Centeru) sakupili su lišaj u blizini svojih domova u Las Vegasu. Zatim su ga izložili UVC lampi u strogo kontroliranom laboratorijskom okruženju — bez prekida tijekom 90 dana.
Nakon dehidracije i ponovnog navodnjavanja, otkrili su da je otprilike polovica algalnih stanica ostala funkcionalna i sposobna za replikaciju.
“Da bi mikroorganizam opstao na nekoj planeti, mora izdržati dulje od jednog dana”, rekao je Sun. “Zato smo naš pokus morali provesti dovoljno dugo da bude ekološki relevantan. Nije bilo dovoljno pokazati samo biološku aktivnost — morali smo dokazati održivost.”
Prirodna kemijska obrana: sloj tanji od milimetra
U suradnji s kemijskim timom sa Sveučilišta Nevada u Renu, istraživači su analizirali kemijsku strukturu zaštitnog sloja lišaja. Rezultati su pokazali da lišajne kiseline djeluju kao prirodni fotostabilizatori — ista funkcija kao kod aditiva koji plastiku čine otpornom na UV svjetlost.
U presjeku lišaja jasno se vidi zatamnjen gornji sloj, što ukazuje na prisutnost prirodnih pigmenata koji apsorbiraju UV zračenje. Kada su istraživači odvojili algalne stanice od tog zaštitnog sloja, iste stanice su pod istim UVC zračenjem bile uništene u manje od jedne minute.
Zanimljivo je i da taj obrambeni sloj nije nužan za život na Zemlji, jer su UVC zrake već milijardama godina blokirane atmosferom. Drugim riječima — ova evolucijska prilagodba je suvišna na Zemlji, ali bi mogla biti presudna na planetima bez zaštitne atmosfere.
Kada nema kisika — šteta je još manja
Dio oštećenja uzrokovanih UVC zračenjem ne proizlazi izravno iz fotona, već iz kemijskih reakcija u atmosferi — osobito stvaranja ozona iz kisika i dušikovog oksida.
Kako bi ispitali taj aspekt, istraživači su lišaj stavili u hermetičku kutiju bez kisika, pod istom UVC lampom. Rezultat: još manje oštećenja. Zaštitni sloj je, kako kažu, poput kože debljine manje od milimetra — no dovoljno moćne da štiti cijeli organizam ispod sebe od izravnog zračenja i sekundarnih kemijskih reakcija, uključujući štetne oblike reaktivnog kisika.
Sun kaže da je pomak u astrobiologiji nastupio s lansiranjem svemirskog teleskopa James Webb, koji omogućuje duboki pogled u kozmos i otkriva planete s atmosferom i potencijalnom tekućom vodom. U tom kontekstu, otkriće iz pustinje Mojave sugerira da život na egzoplanetima možda nije samo moguć — već i vrlo otporan.
“Oni bi mogli biti puni kolonijalnih mikroorganizama koji, poput lišajeva, imaju ‘preplanuli’ sloj i gotovo su imuni na UVC stres”, pišu autori u zaključku. “Ova studija otkriva izvanrednu postojanost života čak i pod najnepovoljnijim uvjetima”, rekao je Singh. “To je podsjetnik da se život, kad jednom nastane, bori svim silama da opstane. Ispitujući te granice, korak po korak dolazimo bliže odgovoru gdje sve u svemiru život može postojati.”
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
