Nepoznali jsme život na Marsu?

Letos v lednu přinesly některé sdělovací prostředky zprávu, že sondy Viking „zahubily život na Marsu“. Chybně si totiž vyložily novou interpretaci experimentů těchto sond z druhé poloviny sedmdesátých let minulého století. Co se vlastně stalo? V lednu na zasedání Americké astronomické společnosti v Seattlu prohlásili geologové Dirk Schulze-Makuch z Washingtonské státní univerzity a Joop Houtkooper z Univerzity Justuse Liebiga v Giessenu: „Není vyloučeno, že jsme se s projevy marsovského života již setkali, nicméně jsme je nepoznali.“

Na palubách přistávacích modulů sond Viking byly automatické biologické laboratoře, které analyzovaly odebrané vzorky půdy čtyřmi metodami:

V jednom experimentu byl vzorek zahříván v proudu oxidu uhličitého (značeného izotopem ¹³C), který strhával uvolněné látky do plynového chromatografu s hmotnostním spektrometrem registrujícím ionty s hmotnostním číslem od 12 do 120. Tento přístroj poskytl zcela negativní výsledky, což je zvláštní, protože na povrch Marsu dopadá ročně odhadem 2,4 × 10⁵ kg organických látek kometárního původu. Vysvětlit to lze pouze tím, že tyto látky jsou na povrchu velmi rychle oxidovány a mění se na oxid uhličitý, vodu, popřípadě další plynné složky (dusík). Podle dosavadních hypotéz měly být na povrchu prachových částic půdy přítomny anorganické peroxidy a superoxidy. Pokud by šlo o peroxid vodíku H₂O₂, pak by se jeho koncentrace musela pohybovat v rozmezí od 1 do 250 ppm, aby vyvolal pozorované jevy.

Také nečekané výsledky dalších přístrojů se vykládaly anorganicky. V experimentu označovaném PR (Pyrolytic Release) byla k vzorku půdy přidána směs CO₂ a CO značeného ¹⁴C a po několika dnech byl nejprve vzorek zahřátím na 120 °C zbaven nezreagovaného plynu, a pak pyrolyzován při 650 °C. V zachycených sloučeninách byl zjištěn radioaktivní CO₂, přístroj tedy poskytl (velmi slabé) pozitivní výsledky. Když ale byl vzorek půdy předem tepelně sterilizován, byly výsledky negativní.

V experimentu GEX (Gas Exchange eXperiment) byl nejprve vzorek profukován heliem a tím zbaven atmosférických plynů, pak byla přidána čistá voda. Po počáteční inkubaci rostl obsah oxidu uhličitého, a zejména kyslíku. Další vývoj oxidu uhličitého byl pozorován při přidání živného roztoku obsahujícího 18 různých aminokyselin. Také tyto jevy se připisovaly desorpci CO₂ po přidání vody a rozkladu anorganických superoxidů v půdě, resp. jejich reakci s přidanými živinami.

Experiment LR (Labelled Release) sledoval uvolňování radioaktivního oxidu uhličitého po přidání značkovaných živin. Opět byl registrován radioaktivní CO₂, jehož vývin byl po druhém přidání živin podstatně menší, ale po sterilizaci vzorku zahřátím na 160 °C nevznikal žádný plyn. I to se vysvětlovalo anorganicky.

Schulze-Makuch a Houtkooper namítají, že koncentrace H₂O₂ v atmosféře Marsu se za optimálních meteorologických podmínek pohybuje v rozmezí 20 až 40 ppb. Je tedy příliš nízká na to, aby mohla sama o sobě vysvětlit vysokou oxidační schopnost půdy. Proto přišli s teorií, že se vysoká koncentrace peroxidu vodíku může nacházet uvnitř buněk marsovských mikroorganizmů, kde roztok H₂O₂ ve vodě může nahrazovat běžné vodní prostředí uvnitř pozemských organizmů. Na námitku, že peroxid vodíku je běžně brán jako dezinfekční prostředek hubící život, odpovídají, že naopak existuje řada mikroorganizmů, které jej produkují (např. řada druhů rodů Streptococcus a Lactobacillus), a další (např. Acetobacter peroxidans) jej dokonce zapojují do svého metabolizmu. Z vyšších forem života je to například brouk prskavec větší (Brachinus crepitans), který peroxid vodíku užívá jako prostředek k výrobě páry, jíž zahání své nepřátele.

Dále Schulze-Makuch a Houtkooper poukazují na několik výhodných vlastností vodného roztoku peroxidu vodíku jako nitrobuněčného prostředí pro organizmy v suchém a mrazivém prostředí Marsu. Zaprvé má takový roztok nižší bod tuhnutí než voda (eutektická směs obsahující 61,2 % peroxidu vodíku tuhne při –56,5 °C), zadruhé má tendenci tuhnout v amorfní sklovité formě, která (narozdíl od ostrých krystalků vody) nepoškozuje strukturu buněk. Dalším zvýhodněním je hygroskopičnost peroxidu vodíku, díky níž v suchém podnebí dokážou buňky využívat pro své zásobování vodou i nepatrné stopy atmosférické vlhkosti.

Pokud skutečně mikroorganizmy s velkým obsahem peroxidu vodíku existují, může je zahubit přidání vody stejně jako mírné zahřátí, které způsobí vyšší reaktivitu H₂O₂. Tím se dá vysvětlit i vysoká oxidační schopnost marsovské půdy, kdy se snadno ze zabitých buněk uvolní peroxid do okolí.

Experimenty, které uskutečnil McDonald se spolupracovníky v devadesátých letech, ukázaly, že řada organických makromolekul může za podmínek panujících na Marsu v polárních oblastech vydržet oxidační prostředí bez větší újmy. To oba geologové považují za další potvrzení své hypotézy. Proto navrhují, aby experimenty připravované pro expedici Phoenix, jež má odstartovat letos v srpnu, jejich hypotézu otestovaly. Čas na změnu některých experimentů či na přidání nových přístrojů již bohužel nezbývá.

A jak je to s tvrzením, že Vikingy zabily marsovský život? „Pokud je tato hypotéza správná, znamená to, že jsme při našem prvním mimozemském kontraktu marsovské mikroby zabili – prostě je utopili – z neznalosti,“ řekl Schulze-Makuch.