Mohl by být na Titanu metanový život?  
Na Cornellu simulovali buněčné membrány založené na akrylonitrilu a podobných molekulách, které by mohly fungovat v ledovém světě měsíce Titan.


Model azotosomu o velikosti viru. Kredit: James Stevenson.
Model azotosomu o velikosti viru. Kredit: James Stevenson.
Fantazie ilustrátorů sci-fi nezná hranic a je to dobře. Vesmír je podle nich plný bizarních světů, osídlených roztodivnými životními formami. Jenže když přijde řeč na mimozemský život mezi vědci, tak se obvykle drží při zemi. Není ani divu, zatím máme zkušenost jenom s jediným typem života a jen málokdo má odvahu pustit se na tenký led divokých spekulací.



Paulette Clancy vpravo, Jonathan Lunine uprostřed. Kredit: Jason Koski / University Photography.
Paulette Clancy vpravo, Jonathan Lunine uprostřed. Kredit: Jason Koski / University Photography.
Nicméně, Paulette Clancy z Cornellovy univerzity a její tým v sobě tu odvahu našli, smíchali rigidní fyzikální a chemické poučky s pořádnou porcí kreativity a nasimulovali si nový typ života. Jejich život potřebuje kapalný metan, o kyslíku ani kapalné vodě nikdy neslyšel, funguje vlastně podobně jako pozemský život, ale úplně v jiných podmínkách. Úplně ideální by pro něj byl krutě mrazivý organický svět Titanu, fascinujícího nažloutlého měsíce planety Saturn. Na povrchu jinak krásného Titanu je zneklidňujících mínus 180°C.



Ve svém článku pro nový online vědecký časopis Science Advances Clancyová a spol. vymysleli buněčné membrány složené z malých organických molekul s dusíkem. Tyhle membrány by podle nich mohly fungovat na zmrzlých světech, čímž se zásadně liší od nám důvěrné známých buněčných membrán z dvojité vrstvy lipidů. Jistě není náhodou, že členem vědeckého týmu je i Jonathan Lunine, rovněž z Cornellu. Je to expert na Saturnovy měsíce a účastník vědeckého programu sond Cassini a Huygens, při němž byla na povrchu Titanu objevena dnes již slavná uhlovodíková jezera.



Akrylonitril. Kredit: Ben Mills, Wikimedia Commons.
Akrylonitril. Kredit: Ben Mills, Wikimedia Commons.
Pozemský život spoléhá na biologické membrány z lipidů, které jsou pevné, v případě potřeby propustné a fungují ve vodním prostředí. Váčkům z takové membrány se v buněčné hantýrce říká liposomy. Tým Clancyové se tím inspiroval a s podobnou logikou nazval produkty svých simulací azotosomy. Jsou vymyšlené z organických molekul obsahujících dusík, fungují v prostředí kapalného metanu a svými mechanickými vlastnostmi jsou prý velmi podobné pozemským liposomům.
Krakenovo Moře, největší známé uhlovodíkové jezero na Titanu o rozloze 400 tisíc kilometrů čtverečních. Kredit: NASA / JPL-Caltech / Agenzia Spaziale Italiana / USGS.
Krakenovo Moře, největší známé uhlovodíkové jezero na Titanu o rozloze 400 tisíc kilometrů čtverečních. Kredit: NASA / JPL-Caltech / Agenzia Spaziale Italiana / USGS.


Vědci si v počítačových simulacích vyzkoušeli dynamiku molekul různých variant azotosomů a jako nejslibnější pro případný život se jim rýsují slušně stabilní váčky s membránou z molekul akrylonitrilu. Podle pozemské zkušenosti je akrylonitril bezbarvá, jedovatá a nejspíš i karcinogenní kapalina, která se používá k výrobě významných umělohmotných materiálů, jako je PAN nebo ABS. Na Titanu ho podle všeho mají přinejmenším v místní svérázné atmosféře.
Svůdně nažloutlý organický Titan. Kredit: NASA.
Svůdně nažloutlý organický Titan. Kredit: NASA.


Počítačové simulace Clancyové a spol. mají ještě dost daleko k realistickému konceptu života v prostředí metanu. Organismy potřebují k provozu víc věcí, než jenom membránu a mezi nimi se mohou skrývat zádrhele, které z fyzikálních nebo chemických důvodů vylučují existenci živých organismů na principu azotosomu. Na druhou stranu, pokud by na nespočetných ledových planetách, měsících nebo asteroidech ve vesmíru mohl fungovat takovýto život, dramaticky by to rozšiřovalo naše možnosti hledání mimozemského života ve Sluneční soustavě i u jiných hvězd. Obyvatelných zón by najednou bylo k dispozici víc a to by vůbec nebylo špatné.

 



Video: Cassini-Huygens Mission to Titan Saturn"s Moon. Kredit: ESA



Literatura
Cornell University 27.2. 2015, Science Advances 1: e1400067.

Datum: 10.03.2015 18:00
Tisk článku

Útok titánů 12 - Hadžime Isajama
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 189 Kč
cena: 164 Kč
Útok titánů 12
Hadžime Isajama
Související články:

Na Titanu by mohla fungovat velká lidská kolonie     Autor: Stanislav Mihulka (12.07.2017)
V Mongolsku objevili obří stopy     Autor: Josef Pazdera (30.09.2016)
Vědci NASA našli na Titanu „nemožné“ mraky – zase     Autor: Tomáš Kohout (28.09.2016)
Nově objevená slitina titanu se zlatem je mnohem tvrdší než běžné oceli     Autor: Stanislav Mihulka (23.07.2016)
Gravitační anomálie na Titanu     Autor: Tomáš Kohout (30.08.2013)



Diskuze:

pokus

Martin Smatana,2015-03-12 20:28:29

Chemické zloženie atmosféry Titánu poznáme, takže čo bráni autorom teoretickej štúdie urobiť praktický pokus? To by predsa bol na rozdiel od teoretickej počítačovej simulácie presvedčivý dôkaz, zvlášť keby pokus bol reprodukovateľný.

Odpovědět

Mají dobrý SW? Proč jim to napřed nedělalo

Josef Hrncirik,2015-03-12 16:31:06

jednodušší micely a při jaké koncentraci akrylonitrilu v móři asociáty vznikají (lépe řečeno rozpouští se, tj. hynou)? Nehromadí se tam u dna skořápky z polyakrylonitrilu jako u nás PET láhve? Nevznikl by tam život ze slivovice s metylalkoholem?

Odpovědět


Petr Hájek,2015-03-13 00:48:01

Život z metylové slivovice? Takže ta metylenová aféra vlastně mohl být pokus o mimozemskou invazi...

Odpovědět

Zhavaruje to na kinetice. Bude to sterilně zamraže

Josef Hrncirik,2015-03-12 16:03:45

ný vzorek, vysrážený a denaturovaný, který neožije ani v teplíčku. Asi jen ve vodě či jiných rozpouštědlech tvořících silné vodíkové můstky a solvatujících ionty lze vytvořit velmi složité struktury schopné provozovat nutné činnosti. Fotolýza ledu H2O či CO2 někde u dna je nepravděpodobná, fotolýza CH4 konzervuje málo energie a reaktivita i koncentrace vzniklého H2 budou malé, jeho schopnost úniku velká. Nebudou však vytvořeny katalyzátory (enzymy) pro tak nízké teploty. Slabé interakce nepolárního produktu (jiný se nerozpustí event. není k dispozici) s katalyzátorem totiž nevedou k potřebnému enormnímu snížení aktivační energie reakcí pro nízké teploty. Do malého okolí měněné vazby se tolik aktivujících (a málo aktivních a málo kooperujících) skupin už nevejde, nebo mezi sebe nepustí nepolární kus, pakliže by byly aktivní a nutně polární. Bude tam živo cca 2 na -100x méně než mezi zamrzlými mamuty, tj. asi jako ve spermabance.

Odpovědět

Jaká je rychlost chemických reakcí

Jenda Krynický,2015-03-11 01:24:40

v takovém prostředí? Počítám, že s o tolik nižší teplotou a nižším množstvím dostupné energie by takový život a následně i vývoj probíhal podstatně pomaleji, ne? Tedy i kdyby Titan poskytoval dostatečně stabilní prostředí stejně dlouho jako Země, tak případný život by těžko stihl překročit úroveň jednoduchých jednobuněčných organismů.

Odpovědět


pomalý život taky život

Daniel Konečný,2015-03-11 01:58:18

zjistit, že jen naše soustava má dva druhy života by mělo zajímavé implikace

Odpovědět


To sice ano, ale ta pomalost by mohla znamenat

Jenda Krynický,2015-03-11 14:52:44

i že na to nebylo dost času.
Dokud na Titan nevyšleme patřičně vybavenou sondu, tak jsou to v podstatě jen teoretická cvičení. Samozřejmě potřebná, protože pokud člověk neví co hledá, tak to taky obvykle nenajde.

Odpovědět


Myslím si,

Matyáš Patlevič,2015-03-11 22:10:20

že na to nelze jednoznačně odpovědět. Pro život není až tak důležžité absolutní množství energie ale gradient energií. Také existují reakce, které při těchto teplotách probíhají poměrně svižně, čili je to jen otázka posunutí rámce. Fyziologické reakce známé z našeho příjemně teplého světa by pochopitelně v podstatě neprobíhaly, ale kdo říká, že ty u jiného života jim budou podobné :-) Zkrátka bych řekl, že teoreticky možná je i velmi podobná rychlost biochemických procesů jako u nás.

Odpovědět

Námět na dobrou sci-fi

Roman Štědronský,2015-03-10 20:32:33

Tak ještě doladit, naložit do sondy a hurá na Titan!

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace