Czy wirusy mogą stać się nowym obiektem zainteresowania astrobiologów?

Trójwymiarowa reprezentacja wirionu norowirusów bazująca na obserwacjach prowadzonych za pomocą mikroskopów elektronowych. Źródło: CDC/Jessica A. Allen/Alissa Eckert

Są najczęściej występującą formą życia na Ziemi, ale wirusy – a właściwie ich uśpione cząstki zwane wirionami – leżą gdzieś na granicach naszych poszukiwań życia na innych planetach. Dopiero teraz pojawiła się grupa naukowców twierdzących, że astrobiolodzy powinni bardziej poważnie zainteresować się poszukiwaniem wirusów na innych planetach.

W obecnej strategii badań astrobiologicznych w NASA, wirusy pojawiają się sześć razy na 250 stronach dokumentu, piszą autorzy nowego artykułu pt. “Astrovirology: Viruses at large in the Universe”. Zachęcają oni do włączenia badań wirusów do zakresu misji kosmicznych i badań astrobiologicznych na Ziemi i tworzą listę działań niezbędnych do umieszczenia wirusów na międzyplanetarnej mapie.

“Wirusy stanowią integralną część życia na Ziemi” mówi Ken Stedman, wirolog na Porttland State University i współautor opracowania. Jeżeli rozważamy życie na wczesnej Ziemi lub dawne czy obecne życie na innych planetach, musimy także myśleć o wirusach – dodaje.

Minęło już ponad sto lat od odkrycia pierwszego wirusa. Przez wiele dziesięcioleci postrzegane były one za “bardzo małe czynniki powodujące choroby”. Sir Peter Medawar, laureat nagrody Nobla nazywał je “niedobrą wiadomością zawiniętą w białka” – pisze Stedman wraz ze współpracownikami.

Obecnie obowiązująca definicja jest bardziej skomplikowana: wirusy to obiekty, których genom replikuje się wewnątrz żywych komórek i które są w stanie przenosić genom wirusa do kolejnych komórek. Jak wskazuje definicja, wirusów dotyczy cały cykl reprodukcji – potrzebują one innych żywych komórek do reprodukcji. Wiriony z kolei to cząstki wirusowe, które mogą stać się wirusami jeżeli trafią na odpowiednie komórki żywe, w których mogą się replikować. Na Ziemi wiriony i wirusy blisko towarzyszą życiu, i jeżeli znajdziemy te drugie na innych planetach, to mogą one wskazywać, że kiedyś istniało tam życie komórkowe.

Uważa się, że na Ziemi liczebność wirusów przewyższa liczbę form życia komórkowego o czynnik 10, a cała planeta aż kipi wirionami. De facto, w łyżeczce wody morskiej może znajdować się nawet do 50 milionów wirionów.

Przyszłe misje, których celem będą gejzery Enceladusa lub Europy powinny być wyposażone w instrumenty zdolne wykryć obecność wirusów i wirionów. Źródło: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

“Poszukiwanie czegoś czego powinno być mnóstwo ma sens” mówi Stedman. “Gdyby obca inteligencja przybyła na Ziemię w poszukiwaniu życia, prawdopodobnie pobrałaby próbkę wody morskiej, wręcz upakowaną wirionami. Taka cywilizacja mogłaby dojść do wniosku, że Ziemia zamieszkana jest przez wiriony”.

Niemniej jednak jak na razie nie planuje się żadnych misji kosmicznych, które mogłyby poszukiwać wirionów w gejzerach wody na Europie czy w gejzerach Enceladusa.

“Astrowirologia nie jest ani mniej ani bardziej ważna od astrobiologii” mówi Don Cowan, dyrektor Centre fr Microbial Ecology and Genomics na University of Pretoria. “Nie ma żadnego powodu, aby nie postrzegać astrowirologii tak samo jak astrobiologii bakterii, szczególnie że ziemska biologia wskazuje, że każdy żywy organizm ma jeden lub więcej  pasożytów wirusowych”.

Po części powodem braku astrowirologii w agendzie misji kosmicznych jest fakt, że wirolodzy nie prowadzili żadnego dialogu z astrobiologami i nie zachęcali do poszukiwania wirionów. Ponadto wiriony są małe (ich średnica mieści się w zakresie od 20 nanometrów do nieco ponad jednego mikrometra), a więc naukowcy potrzebują transmisyjnych mikroskopów elektronowych, aby dostrzec ich unikatowe i zróżnicowane kształty.

“Choć na Ziemi to nie jest trudne, to mało prawdopodobne wydaje się umieszczenie transmisyjnych mikroskopów elektronowych na sondach kosmicznych w najbliższej przyszłości” zauważają autorzy.

To był z resztą jeden z celów autorów artykuły – stymulacja rozwoju i testowania technologii, których naukowcy mogliby używać do poszukiwania wirionów w przestrzeni kosmicznej.

“Musimy poszukiwać biosygnatur, a morfologia tych wirionów jest wyjątkowo charakterystyczna” mówi Stedman.

Źródło: Astrobiology Mag