Ilyen élőlények élhetnek a Szaturnusz legnagyobb holdján

Az azotoszóma modellje. A membrán egy részét eltávolították, hogy látható legyen a belső rész

A Cornell Egyetem gazdag fantáziával megáldott szakemberei olyan organizmus sejtmembránjának modelljét készítették el, amely a Szaturnusz legnagyobb holdjának, a Titánnak a barátságtalan, zord világában is életképes lehet, birtokosa pedig képes anyagcserét folytatni és reprodukálódni.

A Titánt mindenki hatalmas folyékony metánból álló tengereiről ismeri. Ebben a környezetben a földihez hasonló életformák léte gyakorlatilag elképzelhetetlen, azonban oxigénmentes, metánalapú élőlények előfordulása nem kizárható. Az új tanulmányban leírt hipotetikus sejtmembrán szerves nitrogénvegyületekből épül fel és képes funkcionálni a folyékony metán –182 Celsius fokos hőmérsékletén.

A modellt három szakember, Paulette Clancy, a molekuláris dinamika szakértője, James Stevenson vegyészmérnök és Jonathan Lunine, a Cornell Egyetem Radiofzikai és Űrkutatási Központjának munkatársa jegyezte. Clancy elmondása szerint egyikük sem biológus, vagy csillagász, így nem volt előzetes elgondolásuk arról, milyen lehet egy membrán és milyen nem. Ez lehetővé tette, hogy elrugaszkodjanak a merev megközelítésektől és abból dolgozzanak, ami a Titánon fellelhető.

Az azotoszóma modellje. A membrán egy részét eltávolították, hogy látható legyen a belső rész Forrás: James Stevenson

A metánalapú élet

A sejtek szerves anyagát egy erős, áteresztő, vízbázisú burok veszi körül melyet foszfolipid kettős membránrétegnek hívunk. A liposzómákat – melyek olyan hólyagszerű részecskék, amik körülzárják az őket körülvevő közeg egy részét – ilyen kettős membránréteg veszi körül. Éppen emiatt a legtöbb kutató az idegen életet olyan, a lakhatósági zónában található kőzetbolygón képzeli el, amelynek felszínén folyékony halmazállapotú víz létezhet.

Milyenek lehetnek azok a sejtek, amelyek nem vízben, hanem a jóval alacsonyabb fagyáspontú metánban éldegélnek? A kutatók az elméletbeli sejteket körülölelő membránnak az azotoszóma nevet adták. Az azote franciául nitrogént, a soma pedig görögül testet jelent, így magyarba átültetve nitrogén testről beszélhetünk.

Az azotoszóma nitrogén-, szén- és hidrogénmolekulákból áll, ezen elemek mindegyike megtalálható a Titán kriogén (rendkívül alacsony hőmérsékletű) tavaiban és tengereiben, stabilitását és rugalmasságát tekintve megegyezik a földi liposzómával. Mindez meglepte Clancyt és kollégáit, akik korábban soha nem gondolkodtak a sejtstabilitás mechanikáján, mivel leggyakrabban félvezetőket tanulmányoztak, nem sejteket. Most molekuladinamikai eljárással olyan metánból álló vegyületeket kerestek, amelyek képesek önmagukat membránszerű struktúrába rendezni. A feltételnek leginkább eleget tevő vegyület az azotoszóma alapú akrilonitril lett, mely megfelelően stabilnak bizonyult, hatékonyan akadályozta a sejt károsodását és az általunk ismert foszfolipid-molekulák rugalmasságával bírt. Maga az akrilonitril egyébként folyékony, színtelen, mérgező szerves vegyület, és megtalálható a Titán atmoszférájában.

A szakértőket annyira fellelkesítette a koncepció, hogy metánban gazdag környezetben szeretnék tesztelni az idegen membránból felépülő sejteket. Az eredményeket a Science Advances szakfolyóiratban publikálták.