Γράφει η Ανδρονίκη Καρανιάδη, φοιτήτρια στο τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας. Πρόσφατα έγινε δεκτή με υποτροφία της ESA στο workshop Αστροβιολογίας, το οποίο πραγματοποιείται από τη Europlanet στην Λιθουανία.
Το 1957, η Λάικα, ο πρώτος ζωντανός οργανισμός που τέθηκε σε τροχιά γύρω από την γη, αποτέλεσε ένα από τα σημαντικότερα εναύσματα για τη μελέτη της ζωής πέρα από τα όρια της Γης. Υπήρξαν, φυσικά, και άλλοι οργανισμοί οι οποίοι μελετήθηκαν κατά την παραμονή τους στο διάστημα, μεταξύ των οποίων μύγες, ποντίκια και μαϊμούδες. Ωστόσο, ένας μυστήριος οργανισμός, του οποίου η ύπαρξη περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1773, έφερε μια μεγάλη ανατροπή στον χώρο της βιολογίας.
Οι «μικρές αρκούδες του νερού», όπως ονομάστηκαν από τον Γερμανό ζωολόγο Γιόχαν Εφραίμ Γκαίζε ή, αλλιώς, τα «βραδύπορα», προκάλεσαν μεγάλη έκπληξη στην επιστημονική κοινότητα το 2007, με τη δωδεκαήμερη διαστημική αποστολή Foton-M3. Φάνηκε ότι είχαν την ικανότητα να αντέξουν στο διαστημικό κενό κάτω από ακραίες συνθήκες για τη ζωή.
Τα βραδύπορα είναι μικρά1 αρθρωτά ζώα συγγενικά με τα αρθρόποδα και χαρακτηρίζονται από την αντοχή τους σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες. Συγκεκριμένα, παρουσιάζουν μοναδικούς μοριακούς μηχανισμούς που εξασφαλίζουν την επιβίωση τους σε ακραίες θερμοκρασίες από 151 βαθμούς Κελσίου μέχρι και τις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες των -272 βαθμών Κελσίου, ελάχιστα υψηλότερες από το απόλυτο μηδέν.2 Χαρακτηριστική είναι η αντοχή τους σε υψηλές, χαμηλές ή μηδενικές πιέσεις αντίστοιχες με το κενό του διαστήματος, αλλά και η δυνατότητα τους να προστατεύουν το γενετικό τους υλικό, ενώ βρίσκονται υπό την επίδραση βλαβερών ακτινοβολιών, όπως της κοσμικής ακτινοβολίας και της ακτινοβολίας X. Μάλιστα, τα βραδύπορα άντεξαν ακόμα και σε 570.000 rads ακτινοβολίας X, με τα 500 rads να είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο!
Είναι λογικό να αναρωτηθεί κανείς ποιος είναι ο μηχανισμός πίσω από αυτή τη μοναδική τους ικανότητα. Η απάντηση είναι ένας μηχανισμός που αποκαλείται από τους ειδικούς ως «η νάρκη της ωραίας κοιμωμένης» ή, με τον επιστημονικό όρο, «κρυπτοβίωση». Οι οργανισμοί αυτοί έχουν την ικανότητα να εναλλάσσουν τον ενεργό τους μεταβολισμό σε ανενεργό και να αφυδατώνουν την υγρασία του σώματος τους, σε μια κατάσταση που μοιάζει με έναν πρόσκαιρο θάνατο ή έναν βαθύ, μακρύ ύπνο. Ενώ, λοιπόν, εκ πρώτης όψεως οι βραδύπορες φαίνεται να «εγκαταλείπουν» το ζωντανό τους σώμα, η αλήθεια είναι πως αυτό βρίσκεται σε μια κατάσταση προστασίας και προσαρμογής, σε ένα περιβάλλον επικίνδυνο για τα δεδομένα της ζωής.
Πρόσφατα είχα την ευκαιρία να αντικρίσω από κοντά αυτόν τον οργανισμό στο πλαίσιο του workshop της Europlanet με θέμα την Αστροβιολογία. Φοιτητές από διαφορετικά μέρη του κόσμου φιλοξενηθήκαμε στο αστεροσκοπείο του Μολετάι, στη Λιθουανία, για την παρακολούθηση ενός εντατικού προγράμματος με διαλέξεις και εργαστήρια αφιερωμένα στη βιολογία των βραδύπορων. Στο πλαίσιο του προγράμματος, κληθήκαμε να συλλέξουμε βιολογικά δείγματα από τον πλούσιο βιοχώρο του αστεροσκοπείου και, στη συνέχεια, να διαπιστώσουμε την ύπαρξη βραδύπορων σε αυτά τα δείγματα, στα εργαστήρια του πανεπιστημίου του Βίλνιους. Μετά την οπτική παρατήρηση τους, επιχειρήσαμε να ταξινομήσουμε το είδος του βραδύπορου που μελετούσαμε με βάση τα ανατομικά του χαρακτηριστικά. Αυτή η ευκαιρία μου κέντρισε την προσοχή και το ενδιαφέρον για τον χώρο της Αστροβιολογίας, αλλά και, γενικότερα, για τη μελέτη της βιολογίας των οργανισμών σε ακραίες συνθήκες όπως αυτές του διαστήματος.
Η Αστροβιολογία καλύπτει ένα μεγάλο εύρος αντικειμένων, από το παράδοξο του Φέρμι, που φέρνει στο προσκήνιο την υπόθεση της ύπαρξης νοήμονος ζωής σε άλλους πλανήτες, μέχρι τις παρατηρήσεις για μικροβιακή ζωή στον πλανήτη Άρη. Κύριος σκοπός αυτού του διεπιστημονικού κλάδου είναι η μελέτη για την ύπαρξη ζωής πέρα από την Γη. Η ύπαρξη μιας τέτοιας επιστήμης είναι αναγκαία για τον άνθρωπο, ώστε να ξεφύγει από τις παρωπίδες της δικής του ύπαρξης και να αναρωτηθεί γενικότερα για την φύση της ζωής και των αντοχών της.
Τα βραδύπορα και η εκπληκτική τους βιολογία αποτελούν κομβικό σημείο στις μελέτες της Αστροβιολογίας. Φανερώνουν την εξελικτική πορεία που οδηγεί στην ανάπτυξη μοριακών μηχανισμών ικανών να εξασφαλίσουν την επιβίωση πέρα από τα γήινα περιβάλλοντα. Μέσω αυτών των οργανισμών ανακαλύπτουμε νέα όρια για τη ζωή και ερχόμαστε αντιμέτωποι με το ερώτημα των πιθανών μηχανισμών που θα μπορούσαν πράγματι να φέρουν άγνωστες μορφές ζωής, οι οποίες αυτή τη στιγμή βρίσκονται πέρα από τον ορίζοντα της αντίληψής μας.
Η σύγχρονη Διαστημική, καθώς έρχεται αντιμέτωπη με την υλοποίηση νέων διαστημικών αποστολών, έχει πολλά να μάθει από τις αστροβιολογικές μελέτες. Μέσω της βιοτεχνολογίας και της εκμετάλλευσης της ανθεκτικότητας των βραδύπορων, μπορεί να φέρει στο προσκήνιο νέες τεχνολογίες και καινοτομίες που θα διευκολύνουν το μέλλον των διαστημικών αποστολών. Ενδεικτικά, μια προσπάθεια τροποποίησης μικροοργανισμών, ώστε να παρέχουν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά στους αστροναύτες για μελλοντικές αποστολές, με έμπνευση την ανθεκτικότητα των βραδύπορων, είναι μόνο η αρχή.
Ως κοινωνία αναμένουμε πολλά από τις επιστημονικές εξελίξεις που εκκολάπτονται. Το σίγουρο, ωστόσο, είναι πως οι βραδύπορες ανοίγουν την μεγάλη συζήτηση για το πως η ζωή μπορεί να προσαρμοστεί – ή να τροποποιηθεί- σε ένα μακρινό περιβάλλον πέρα από την Γη: στο εχθρικό περιβάλλον του διαστήματος.
- Το μήκος τους συνήθως κυμαίνεται από 0.05 μέχρι 1.2 χιλιοστά. ↩︎
- Το απόλυτο μηδέν είναι οι -273,15 βαθμοί Κελσίου. ↩︎
