Kdyby měli bezobratlí živočichové kosmický program, velká většina z nich by ve volném vesmíru čelila obdobným problémům jako primáti. Ano, samozřejmě, želvušky ne, ty si v kosmické prázdnotě užívají, ale kdo vlastně ví, co jsou želvušky zač? Když se běžný bezobratlý živočich dostane do vzduchoprázdna, tak velmi rychle skončí jako scvrklá mrtvolka. Vakuum z nich vycucne vodu a za pár minut je konec. Ne ale nevyhnutelně.
Japonští badatelé, které vedl Takahiko Hariyama z Univerzity v Hamamatsu, vzali milimetrové larvy octomilek a zaživa je umístili pod rastrovací elektronový mikroskop, kde se při pozorování vzorků udržuje vakuum. Za krátkou dobu bylo po nich. Když ale larvy octomilek ve vakuu hned zpočátku pokropili proudem elektronů, tak se jim pak vedlo mnohem lépe. Ve skutečnosti byly po hodině strávené ve vakuu jako rybičky. Larvy octomilek podle všeho přežily a také úspěšně dospěly v dospělé mouchy právě díky bombardování elektrony. Jak je to možné?
Už nějakou dobu se ví, že pokropení proudem elektronů může v postiženém materiálu vyvolat polymerizaci. Teď se ukázalo, že to funguje i u larev hmyzu. Po zasažení elektrony se na nich vytvořila vrstva polymerizovaných molekul o tloušťce 50 až 100 nanometrů, která byla natolik pružná, že se larvy octomilek mohly pohybovat, ale zároveň natolik nepropustná, že v larvách udržela tělní kapaliny a plyny. Vytvořená vrstva dokonce odolávala mechanickým dotekům. Jako by je Hariyama a spol. opravdu vybavili miniaturními skafandry.
Záhy vyšlo najevo, že zdaleka ne každý bezobratlý živočich má takové povrchové vrstvy, že by u nich mohl podobný nanoskafandr po zásahu protony vzniknout sám od sebe. Hariyamův tým proto navrhl způsob, jak na nich nanoskafandry vytvořit uměle. Vybrané živočichy namočili do roztoku neškodného a běžné používaného surfaktantu známého jako Polysorbát 20 (komerčně např. Tween 20) a pak je vystavili působení plazmy, které má velmi podobný vliv jako zásah proudem elektronů. Opět to krásně fungovalo jako ochrana před vakuem.
Fascinovaní vědci poté vystavovali vzduchoprázdnu ploštěnky, mravence či blešivce. V nanoskafandrech všichni po dlouhou dobu přežili. Jejich výzkum vzbudil velký ohlas. Astrobioložka Lynn Rotshschildová z Amesova výzkumného centra NASA spřádá divoké vize drobných živočichů, jak putují blízkým vesmírem na asteroidech či kometách. A nejen to. Hariyama a spol. by podle ní mohli inspirovat vývoj nových technologií pro dlouhé kosmické lety. Jistě by nebylo k zahození mít k dispozici pružný materiál, zhruba tloušťky lidského vlasu, který by posádky chránil před ztrátou vody i kosmickým zářením.
Odborník na hmotnostní spektrometrii a fyziologii hmyzu Aleš Tomčala z Laboratoře evoluční protistologie Parazitologického ústavu, dříve doktorand Laboratoře analytické biochemie Entomologického ústavu Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích, si dovede představit, jak asi k podobnému objevu došlo. Larvy octomilek jsou stále velmi intenzivně zkoumány v mnoha výzkumných projektech a při tom nezřídka dochází k objevům, které přesahují rámec původního výzkumu. Podle Tomčaly je podivuhodné, jak se relativně choulostivé larvy octomilek mohou změnit ve velmi odolná stvoření poměrně jednoduchou manipulací molekul tělesného povrchu.
Aleš Tomčala. Kredit: PaU AVČR. |
Literatura
ScienceNOW 15.4. 2013, PNAS online 15.4. 2013, Wikipedia (Scanning electron microscope).