KONTYNUACJA - Jak S. mitis radzi sobie w kosmosie?

Zastanawiające jest jednak jak organizm żyjący w ciele człowieka, mógł hipotetycznie przetrwać takie warunki? Brak dotychczas badań doświadczalnych na ten temat, jednak znaleziono kilka cech bakterii, które mogą jej w tym pomóc.

J. Van Houte i jego wspólnicy w 1970 roku opublikowali swoje badania, w których uważają, że wiele cech odpornościowych organizmu na warunki zewnętrzne można przypisać występowaniu glikogenu w cytoplazmie. Swoje badania przeprowadzali głównie nad omawianą S. mitis. Bakteria ta ze względu na swój metabolizm ma dużo tego związku w cytoplazmie.

Warunkami z jakimi bakteria musiałaby się zmierzyć to: niskie ciśnienie, niska temperatura, wysychanie oraz promieniowanie. Wiele bakterii potrafi przetrwać szeroki zakres ciśnień. Przykładowo E. coli doświadczalnie wytrzymała ciśnienie równoważne 50 km ziemi lub 170 km wody! Nie dziwiłoby więc jakby i ta bakteria miała takie zdolności. Badania nad wytrzymałością niskiego ciśnienia są trudniejsze do interpretacji, gdyż największym czynnikiem uszkadzającym komórkę jest tutaj wyparowywanie wody, która w warunkach zmniejszonego ciśnienia wrze. Ochrona przed niskim ciśnieniem, byłaby więc równoważna z ochroną przed wysychaniem. Istnieją dwa główne sposoby takiej ochrony.

• Pierwszym jest produkcja endospor. W formie przetrwalnikowej komórka (ściślej: pojedynczy materiał genetyczny) otacza się warstwami błon oraz zwiększa się stężenie substancji ochronnych (protektorów), do których zalicza się m.in. kwas dipikolinowy. W takiej formie komórka jest bezpieczna nie tylko przed wysychaniem, ale także przed truciznami, chemikaliami, napromieniowaniem i innymi. Nasza omawiana S. mitis nie tworzy jednak endospor.

• Drugą możliwością z której już korzysta S. mitis jest życie w skupiskach i wykorzystywanie słabszych osobników. Bakteria do przeżycia potrzebuje odpowiedniej ilości protektantów i warstwy osłonnej. Angielski mikrobiolog John Postgate pisze o tym tak:

>"Kiedy populacja bakteryjna wysycha z powodu braku protektanta, wiele z komórek pęka, otwiera się i uwalnia swoją zawartość. Pośród tej zawartości znajdują się proteiny, żywice i cukry, które wszystkie są substancjami ochraniającymi. Jeśli populacja jest wystarczająco gęsta, w taki sposób iż wystarczająca dawka protektantów zostaje uwolniona, materiał uwolniony z większości z tych które umarły pierwsze, może osłaniać kilkoro innych osobników które przetrwały" [John Postgate, The Outer Reaches of Life, Cambridge University Press, 1994. p 228]

Ta zasada działania tłumaczy też jak S. mitis miałaby się chronić przeciw zimnu. Bakteria ta ma większe stężenie glicerolu w cytoplazmie. Ten związek jest krioprotektantem. Jego obecność z pewnością ochrania bakterię, jednak w czasie przebywania w ekstremalnym środowisku to nie wystarczy.
John Postgate pisze dalej:
>"Podobne względnie stosuje się to do śmierci z zamarznięcia...ochraniające substancje takie jak glicerol są powszechnie znane i powszechnie wykorzystywane; są nazywane krioprotektantami. Bakterie zamarznięte bez tych chemikaliów wyciekają ze swoich wewnętrznych zawartości, spośród których wiele z nich są krioprotektywne."

Zabezpieczone bakterie zmniejszą znacznie swoją aktywność, lecz przeżyją. Nie znane są jednak kompletne mechanizmy ochrony przed promieniowaniem tej bakterii (badania w tym zakresie są niewielkie). Można jednak sporządzić parę sugestii, że promieniowanie nie było aż tak szkodliwe. Bakteria położona była na kamerze próbnika i mogła ona w jakiś sposób zmniejszać przyjmowaną dawkę promieniowania.
Należy także pamiętać, że próbnik znajdował się na Księżycu, którego powierzchnię stanowi kilkucentymetrowa warstwa regolitu, utworzonego z mikrometeorytów oraz erozji skał wiatrem słonecznym. W trakcie lądowania pył mógł się wzniecić i pokryć cały próbnik bardzo cienką warstwą, jako, że jest silnie elektrostatyczny. Nawet mała warstwa znacznie zmniejsza pochłanianą dawkę promieniowania.

---

Popularyzator nauki. www.facebook.com/CiekawostkiOPoranku

Zaiste ciekawe i wielce frapujące. Frapujące dlatego, że takie zdałoby się najprostsze formy życia przeżywają tam, gdzie bardzo już skomplikowane formy nie przeżyją (mam na myśli człowieka). Dziś na Ziemi odkrywamy organizmy radzące sobie w środowiskach zdałoby się niemożliwych całkiem dobrze. np. bakterie żyjące w rudach uranu, w temperaturach przekraczających 100 st. Celsjusza (Islandia i głębiny oceaniczne z aktywnością wulkaniczną), nie potrzebujące tlenu (tężec), ogólnie przystosowane szybko.
Wymienione tu cechy nie tłumaczą niczego jeszcze. Ale pozostają cechy dostosowań do: 1. Atmosfera inna jak na Ziemi, a właściwie jej nie ma na Księżycu.
2. Brak możliwości przeżycia z powodu braku dostępu do środków odnowy bioenergetycznej. Jak wobec tego wygląda metabolizm?
3. Brak osłony przed niszczącym białko promieniowaniem kosmicznym.
4. Brak osłony przed promieniowaniem Słonecznym (tzw. wiatrem).
5. Ciśnienie atmosferyczne żadne.
6. Temperatury od -180 st. Celsjusza do +160 st. Celsjusza (struktury białka w temperaturze już pow. 80 st. Celsjusza się gotują i zamieniają się w bulion niezdatny do rozmnażania pod warunkiem braku dostępu do zewnętrznej atmosfery). A jednak nie. Usmażcie jajecznicę i po dwutygodniowym odstaniu dajcie do laboratorium na badanie obecności bakterii. Będzie zaskoczenie jak się okaże, że ścięte całkowicie białko jajek jest zapełnione bakteriami. Bakterie cholery w wodzie trzeba gotować co najmniej pięć minut by mieć pewność (jeszcze wątpliwą), że zostały zniszczone.
7. Czyżby możliwość przeżycia i tym samym przekazania życia polegała na najprostszej "konstrukcji" biologicznej? Na Ziemi widzi się rosnącą odporność bakterii na antybiotyki.
8. Jedna z teorii wymarcia prehistorycznych gadów zakłada brak możliwości szybkiej adaptacji do zmian klimatycznych na Ziemi po kataklizmie pochodzenia kosmicznego. Gady były już organizmami bardzo złożonymi i skomplikowanymi, wyspecjalizowanymi i dostosowanymi do mniej więcej stałych warunków otoczenia.
9. Czyżby nośnik przyszłego powstania organizmów był tak prosty, jak tylko może być?
10. A czy to musi być nośnik oparty na związkach łańcuchowych węgla? A jeśli będzie oparty (teoretycznie) na krzemie? Czy my takie życie w ogóle zauważymy nastawieni swoją aparaturą badawczą tylko na metan i dwutlenek węgla?
10. Czy wobec tego można odrzucić całkowicie hipotezę panspermii?
11. Czy wobec tego coś takiego jak wirus mający o wiele większe możliwości przetrwania w każdych warunkach może być też zaczątkiem życia?
12. Czy to rzeczywiście jest nośnik informacji (DNA, RNA) o życiu? Wydaje mi się, że tak.
Szok, ile jeszcze nie wiemy, sięgając już do pobliskiej przestrzeni należącej do niewyobrażalnego Kosmosu. Sięgamy tam nie znając jeszcze wiele o głębinach oceanicznych na Ziemi. Jeśli przyjmiemy (w uproszczeniu), że 3/4 kuli ziemskiej jest zalana wodą, to szacuje się ,że głębiny oceanu są poznane (naciągając) w zaledwie 10%-centach. A co tam może być (żyć) bez światła i prawie bez tlenu?
Eeech. Takie tam sobie wzdychania. Pozdrawiam wszystkich fantastów przed snem.

---

Ich bin besser als mein Ruf

Życie nie tylko istnieje w głębinach oceanów i na "sterylnych" obiektach kosmicznych ale też pod grubymi warstwami lodu na Antarktydzie, co odkryto stosunkowo niedawno - www.scienc(*)eases/2014/08/140820140019.htm Istnieje hipoteza że życie dotarło na Ziemię z przestrzeni kosmicznej razem z kometami czy asteroidami jako że podstawowe budulce organiczne występują (czy są kreowane) w przestrzeni kosmicznej. Oczywiście chodzi o życie w bardzo szerokim znaczeniu tego słowa.

>Życie nie tylko istnieje w głębinach oceanów i na "sterylnych" obiektach kosmicznych ale też pod grubymi warstwami lodu na Antarktydzie, co odkryto stosunkowo niedawno - www.scienc(*)eases/2014/08/140820140019.htm Istnieje hipoteza że życie dotarło na Ziemię z przestrzeni kosmicznej razem z kometami czy asteroidami jako że podstawowe budulce organiczne występują (czy są kreowane) w przestrzeni kosmicznej. Oczywiście chodzi o życie w bardzo szerokim znaczeniu tego słowa.
>
Temat rzeka. Zakładam odrzucenie hipotezy niepotwierdzonej, że życie powstało w skutek nieznanej siły duchowej(???), praktycznie w skali geologicznej Ziemi, w mgnieniu oka.
Temat prześwietny, gdy w zimowy lub jesienny wieczór siadasz sobie przy kominku z przyjacielem i rozważasz wszelkie opcje i możliwe rozwiązania. Ciepłe wino, ciepło bijące od płomienia kominka, wygodny fotel, poczucie spokoju nakłania do spokojnej i rozważnej rozmowy. Wymiana poglądów jest wymianą osobistych doznań i doświadczeń. Nieraz powstają w ten sposób różne, ale dziwnie zbieżne, spojrzenia i opinie. I to jest piękne. Człowiek jednak jest istotą towarzyską. Może w tym leży potęga jego niezwykłego rozwoju? W wymianie spostrzeżeń i doświadczeń? Bawiłem się w takie coś, jednak nie ze wszystkimi to się udawało. Trzeba było wiedzieć z kim się rozmawia. Osobnicy skażeni religijnymi dogmatami są nieprzystający do takich spokojnych, nikomu nie grożących rozważań. Swobodne, omijające dogmaty religijne rozmowy, stwarzały zagrożenie dla religiantów, nie mających argumentów przeciw i kończyło się to szybko. Mało! Ja jeszcze miałem opinię wynaturzeńca i dziwaka (a nawet i gorzej). Stąd moja stopka przy postach napisana po niemiecku, ale oznaczająca (w tym przypadku dosłownie), że jestem lepszy jak moja reputacja (o mnie szerzona). To co zostało poruszone w tej kwestii, zapowiada w przyszłości jeszcze większą dyskusję i to będzie niestety nie do zlekce sobie ważenia. Przecież postęp świadomości społecznej i przede wszystkim wiedzy jest nie do zahamowania. Tematów, typu życie we Wszechświecie, nie unikniemy. Pozostaje tylko nadzieja, że i na Ziemi postęp biologii molekularnej będzie wystarczający, by bronić się przed nieznanymi mikrobami "przywleczonymi" na Ziemię przez wypuszczone urządzenia lub ludzi odwiedzających obce planety. Bo biocenoza zaczyna być już kosmiczna i to trzeba akceptować.

---

Ich bin besser als mein Ruf

>
Właśnie nowe doniesienie a propos powstawania molekuł organicznych w warunkach przestrzeni kosmicznej - www.scienc(*)eases/2014/09/140926213634.htm