Geny pro přežití v kosmu

V podmínkách mikrogravitace, nedostatku vzduchu a intenzivního ionizujícího záření nemůže člověk přežít. To je hlavní problém dlouhých kosmických letů. Co kdybychom si ale vypůjčili geny od některých jiných odolných organizmů z naší planety? Dnes, v době genových manipulací, by se to mohlo podařit. Lisa Nip, doktorandka na MIT Media Lab in Cambridge, Massachusetts, o tom nedávno přednášela (https://www.ted.com/talks/lisa_nip_how_humans_could_evolve_to_survive_in_space?language=en ). „Vylepšení lidského těla o další schopnosti už není otázkou „jak“, ale „kdy“, “ řekla.

Použitím nástrojů syntetické biologie již dnes mohou vědci provádět genetické inženýrství na rostlinách a bakteriích a vylepšit je tak, aby nám pomohly s činností zvanou Terraforming na jiných planetách, tj. aby je přizpůsobily životu, jaký existuje na Zemi. To může být mnohem účinnější než jiné navrhované metody transformace planet, jako je třeba výstavba hermeticky uzavřených izolovaných životních prostředí. Na pomoc s kolonizací kosmu nám přicházejí roboti, skvělá technická a elektronická zařízení. Nadešel čas doplnit je tím, co příroda objevila už dávno – mikroby, jednobuněčnými organizmy, které se samy množí. Stačí je přenést ve zkumavce kamkoliv.

Vědecký obor, který nám pomáhá využít schopnosti mikrobů, se nazývá syntetická biologie. Vychází z molekulární biologie, která lidstvu dala antibiotika a očkovací látky a mnoho dalšího. Díky syntetické biologii dnes umíme vylepšovat geny téměř jakéhokoliv organizmu s neuvěřitelnou rychlostí a přesností. Umožňuje nám nejen vyvíjet nové potraviny a paliva, ale dát nové vlastnosti i sami sobě.

Čím je člověk limitován

Lidé jsou v podstatě pozemští peciválové. Vyvíjeli se tisíce let na naší zelené, na kyslík bohaté, dobře temperované planetě. K životu na ní se tedy maximálně přizpůsobili. Ti, kdo poletí do kosmu zkoumat jiné světy, budou muset čelit naprosto jiným podmínkám. Mikrogravitace bude ničit jejich kosti a srdce, ionizující záření jejich DNA, problémy se nevyhnou ani psychice. Platí to i pro Mars považovaný za nejsnáze obydlitelnou planetu slunečního systému – průměrná teplota je tu mínus 65 ^oC, žádný déšť, řídká atmosféra nechrání před kosmickým zářením, půda připomíná vulkanický popel. I kdybychom teď vysadili posádku na Mars se zásobami jídla, vody a vzduchu, brzy by je postihly nepěkné zdravotní problémy způsobené zářením. Skupiny lidí přizpůsobené podmínkám, které by většina ostatní populace nepřežila, však dnes už žijí i na Zemi: Za tisíce let vývoje se Tibeťané stali odolnými k nedostatku kyslíku, Argentiňané mohou strávit bez následků arsen, který je pro nás ostatní toxický.

Zrychlená evoluce

Místo toho, abychom lidi schovávali pod zem nebo je nechali nosit olověné obleky vážící desítky kilogramů, měli bychom si vzít příklad z tzv. extremofilních bakterií, které na Zemi žijí. Příkladem může být nejodolnější bakterie světa, Deinococcus radiodurans, která přežije bez zřejmých vážných následků i desetitisícinásobek dávky radiace, která by zabila člověka. Záření roztříští její DNA, bakterie se ale umí znovu zregenerovat během několika hodin. Umí také přežít dehydrataci, chlad, vakuum, působení kyselin.

Syntetické organizmy

Vědci některé z vlastností, které bakterii dávají takové neuvěřitelné schopnosti, už odhalili. Kdybychom využili jen některé z nich, pomohlo by to připravit člověka na tvrdé podmínky číhající v kosmu. Syntetická biologie však může udělat ještě víc – může vytvořit organizmy, které si člověk vezme na cestu s sebou, a které mu pomohou s kolonizací. Například pěstovat na Marsu naše tradiční potravinové rostliny by znamenalo zpracovat nekonečné akry půdy, vygenerovat trilióny kubických metrů atmosférických plynů, a to vše uzavřít pod neprodyšný skleněný dóm. Místo toho bychom mohli vytvořit rostliny odolné k suchu a chladu. Např. geny pro přežití mrazu, jaké mají některé ryby, už dnes umíme přenést do obilí, stejně tak geny pro odolnost vůči suchu z některých suchomilných druhů. Na Zemi je známe jako GMO, geneticky modifikované organizmy. Závisí na nich výživa většiny pozemské populace. Jen musíme najít způsob, jak je dál přizpůsobit podmínkám třeba na Marsu. A pak nám zde mohou vyrábět i léčiva a paliva.

Přírodní výběr nestačí

Genetické inženýrství má svá rizika a etické problémy. A lidé a ostatní organizmy mají časem prověřenou cestu k přizpůsobení se změněným podmínkám – přírodní výběr. Je to ovšem cesta postupných malých změn v dlouhé časové periodě. „Evoluce vyžaduje dvě věci, které si nemůžeme, nebo nebudeme moci vždy dovolit: Jsou to smrt a čas,“ říká Lisa Nip. „V boji našeho druhu za nalezení svého místa ve vesmíru nemáme čas potřebný pro přirozený vývoj doplňkových funkcí našich těl na nových planetách. Místo toho se lidé budou muset připravit na zrychlenou evoluci tak, aby mohli přežít rozmary kosmu,“ řekla. „Budeme proto méně „lidští“? Cožpak nejsme nic jiného, než jen hvězdný prach, který si sám sebe uvědomuje? Jak použijeme své znalosti – k ochraně proti vnějšímu nebezpečí či k ochraně sebe před sebou samými? Mars určitě nebude poslední destinací.“

Podle http://www.livescience.com/54341-synthetic-biology-for-space-exploration.html?cmpid=NL_LS_weekly_2016-4-09#sthash.S9r04L8g.dpuf