Pokud se chcete s tématem seznámit, vřele doporučuji jeho přednášky pro Pátečníky a Seminář z astrobiologie.
Protože však na přednáškách nezaznělo ani zdaleka vše, pořídil jsem s Janem Špačkem exkluzivní rozhovor o životě, vesmíru a tak vůbec. Jeho první část je věnována hlavně otázkám souvisejícím s Rudou planetou.
Jan Špaček. Kredit: JŠ.
TP: Ty se zajímáš o hledání života ve vesmíru, a jsi jeden z mála lidí na planetě, kteří v tomto směru něco aktivně podnikají. Přitom, když vycházím z toho, co jsi publikoval, jsi k používání pojmu život skeptik. Jak se s tím vyrovnáváš?
JŠ: Důvod, proč jsem k používání slova život skeptik, je proto, že každý má svojí představu: někdo má představu, že to musí být buňka, a proto že třeba viry nejsou živé, třebaže jsou schopny replikace a evoluce. Přitom z širšího pohledu není velký rozdíl mezi parazitem a virem – obojí jsou systémy, které jsou schopné přežít, jen pokud mají hostitele. Můj pohled je širší, když řeknu život, zahrnuju do toho i zajímavou, potenciálně prebiotickou chemii nebo viry.
Obecně, když se studuje vznik života, přecházíme ze zajímavé chemie do systému, který se replikuje, a pak najednou máme život. Ale podle mě tam není ostrý přechod. Kvůli těm problematickým přechodům jsem z filozofického hlediska skeptický k používání pojmu život. I když z praktického hlediska je jednodušší říkat, že hledáme život, protože tak všichni chápou, co hledáme.
Druhý důvod, proč jsem skeptický, je že populárně si lidé říkají, že systém, který není živý, nemůže být nebezpečný. Pro zhodnocení rizik a přínosů je rozdělování na živé a neživé spíš na překážku.
TP: S tím bych se shodnul, neexistuje všeobecně přijímaná definice života. Mluvit o životě má smysl na určité úrovni popisu. Dá se to připodobnit k hromadě písku: jedno zrnko není hromada písku, ani dvě zrnka... a pak najednou už je to hromada písku. Ale kde je ta hranice: tři, čtyři, pět...?
JŠ: Je vždycky potřeba definovat, o čem mluvíš. Je tam to riziko, že každý si představí něco jiného. Buď přesně definovat, o čem mluvíš, nebo se termínu vyhnout.
TP: Nebo se smířit s tím, že je ten termín vágní. Což spousta biologů dělá. Ale na Marsu si to nemůžeme dovolit. Mně dává smysl darwinovská definice života, že život je to, co vykazuje evoluci. Což se týká třeba i těch virů.
JŠ: Evoluce je jediný způsob, jak vytvořit systém, který je chytřejší než mechanismus, který ten systém vytvořil. Evoluce nemá cíl, jsou to náhodné mutace a nenáhodná selekce. Mutace nám fitness zvyšují i snižují, ale ty mutace, které ji snižují, neustále vymírají. Bez evoluce nemůžeme získat větší fitness, větší úspěšnost. Je to jediný mechanismus, který umožňuje z neživých věcí přecházet k živým, a vytvářet další emergentní jevy, jako inteligenci a tak dále.
TP: Definovat život jako darwinovskou evoluci je jedna věc, ale taková definice se nedá prakticky použít k hledání života na Marsu.
JŠ: To je právě pěkné na ALFovi (přístroj pro detekci marsovského života vyvíjený iniciativou ALFA Mars, pozn. TP), že hledáme molekuly, které evoluci umožňují – genetické polymery. Na Marsu je budeme hledat ve vodním prostředí, v ledu, který bude těžen před příletem astronautů.
Pravděpodobně, kvůli výměně materiálu mezi Zemí a Marsem, bude život na Marsu založený na DNA. Pokud by na jedné z těchto planet byla genetická molekula výrazně lepší než na tom druhém, v průběhu času by převládla na obou. Ale nevíme všechno, takže je možné, že život na Marsu bude mít jiné polymery než DNA. Vycházíme z předpokladu, že takové polymery musí být lineární molekuly, které mají vícenásobný kladný nebo vícenásobný záporný náboj.
TP: Když se mě někdo ptá, vždycky říkám, že bych si vsadil, že život na Marsu je, a že nejspíš bude stejného původu jako život na Zemi, ale to je samozřejmě názor, nikoli fakt. To je výhoda ALFa, že hledá biomolekuly obecně, ne jenom nukleové kyseliny a jejich analogy, ale i některé proteiny. Těžko si představit, že by byl organismus, kde by nic takového nebylo, alespoň ve vodním prostředí, když neuvažujeme nějakou exotiku. Nejsem si ale stoprocentně jistý, jestli život nutně vyžaduje, aby dědičná molekula byla lineárního charakteru, i když je to asi nejpravděpodobnější. Byly představy molekul planárních, na způsob krystalů.
JŠ: Uvažovalo se například o jílových krystalech, kde se mohou kopírovat vady v jílových vrstvách. Kopírování jde, ale je problém, jak z té 3D struktury číst informaci. Přiznám se, že o tomhle vím celkem málo. Tohle je spíše specialita Stevena Bennera, a ten zastává názor, že planární molekuly jsou mnohem méně výhodné než lineární.
TP: DNA se nekopíruje sama od sebe, pracují na tom enzymy. To si tady neumím představit.
JŠ: Kdyby tam byly enzymy, tak by to musely stejně číst po řádcích. Pak není důvod, proč to mít spojené na té „stránce“, když můžeš mít jeden řádek.
TP: I když příroda občas dělá i věci, které nedávají úplně smysl. Ale souhlasím, že sázka na lineární molekuly je rozumná. Navíc kdyby ta molekula byla nabitá, mohl by ji ALF zachytit i tak.
JŠ: S tím by byl problém, že by neprošla póry membrány (ALF je založený na technologii elektrodialýzy. Elektrické pole a série porézních membrán třídí rozpuštěné molekuly podle velikosti a náboje). ALF, i když se jmenuje „Agnostic life finder“ tak nemůže zachytit velmi exotické formy života. Přesto je víc agnostický, než kdybychom prováděli jenom PCR (polymerázová řetězová reakce, používaná pro zmnožování a detekci DNA, pozn. TP).
TP: Hledání života ve vesmíru je úžasná věc, ale s hodně nejistým výsledkem a velkým rizikem zklamání. Vzbuzuje obrovské očekávání u veřejnosti, ale běda, když pak taková mise neuspěje...
JŠ: To je podle mě ten důvod, proč NASA nehledá život na Marsu. NASA je závislá na public relations, mají peníze od vlády a vláda má peníze z toho, co podporují lidé. Potom, co Viking poskytl výsledky, které nebyly pozitivní, byly buď lehce negativní nebo neurčité, výzkum Marsu se v podstatě zastavil na dvě desítky let. Důvod, nebo spíš jedna ze spekulací, proč NASA nehledá život na Marsu, je strach, že pošlou misi pro hledání života a nenajdou ho.
TP: Nemusí to být ani výslovná politika, může to být groupthink, zvykli si to tak dělat nebo spíš nedělat už desítky let, tak se to nedělá i dál.
JŠ: Navíc skupina MEPAG pro výzkum Marsu (Mars Exploration Program Analysis Group v rámci NASA) je složená výhradně z geologů. To může být taky důvod, proč se to nedělá: lidé, kteří dělají astrobiologii, v té skupině nejsou.
TP: Je vidět, že v NASA asi dost chybí Carl Sagan. Jako proponent i hodně exotických myšlenek, hledání mimozemšťanů a tak.
JŠ: Ale zase: je Carl Sagan, který mluvil s veřejností, a potom je Carl Sagan, který psal ty reporty a odborné články, kde byl v úvahách o hodně střídmější. Když se potom rozhoduje, jestli investovat do hledání mimozemšťanů, nebo průzkumu geologie na Marsu, i Sagan by se rozhodl spíš pro to jistější, než pro to exotičtější. Je to vždycky buď „high risk-high reward research“ versus ten pomalý pokrok v mezích zákona, jak se říká.
TP: Ono to smysl dává. Na druhou stranu žijeme v zajímavé době, kdy ceny za start kosmických misí jdou výrazně dolů, kdy se to snad zdemokratizuje a nebude to jen věc velkých agentur.
JŠ: A to je přesně důvod, proč jsem založil ALFA Mars. Já si myslím, že NASA trochu zaspala, že stále operují jako v době, kdy jedna mise na Mars stála desítky miliard dolarů. Teď můžeme mít misi na Mars za desítky milionů dolarů. V příštích letech uvidíme velkou změnu v astrobiologii, kde budeme moci dělat ten „high risk-high reward research“.
TP: Uvidíme, jestli to i NASA trochu nenakopne. Představa, že život na Marsu najde někdo jiný, pro ně musí být noční můra.
JŠ: A o to se právě snažím – „je nakopávat“! :-)
TP: Ale co se týče reakcí veřejnosti, tak se bojím, že jestli jednou objevíme ten život na Marsu, tak týden, čtrnáct dnů po tom objevu to pravděpodobně začne většinu lidí krutě nudit, protože se ukáže, že jsou to „jen“ nějaké mikroorganismy.
JŠ: ...s generační dobou jeden tisíc roků.
TP: To možná aspoň laiky zaujme. Ale většina dalších detailů nebude pro veřejnost nijak atraktivní. Když se ukáže, že nežerou lidi a nezpůsobují žádné smrtící epidemie... Z hlediska PR to bude jen jednorázová senzace. Nečekal bych od toho dlouhodobé zvýšení zájmu o vědu.
JŠ: Já myslím, že se to dá ždímat dlouho. Třeba voda na Marsu je pořád téma, i když už desítky let víme, že na Marsu je spousta vodního ledu, teď se zase objevily recurring slope lineae (znovuobjevující se linie na svazích v některých lokalitách na Marsu, pozn. TP), takže to vypadá, že máme tekoucí vodu na povrchu Marsu... A když budeme moci studovat biosféru Marsu, bude to taky zajímavé.
TP: Pro nás vědce rozhodně. Ale obávám se, aby to nebylo jako s monstry ve sci-fi filmech: divák je napjatý, jen dokud nejsou vidět. Když se ukážou, napětí se ztrácí. Život na Marsu je zajímavý právě tím, že už nám dvě stě let uniká, vždycky se zdá být těsně mimo náš dosah. A potom Vikingy... trochu zklamání, ale ty výsledky byly zajímavé, dodneška nikdo neví, co se v té aparatuře přesně dělo...
JŠ: Špatné je, že lidé v NASA, kteří rozhodují o misích na Mars, jsou přesvědčení, že Viking byl negativní výsledek, což není pravda.
TP: Kde to vzali, to je mi záhada. Rád si dělám legraci, že je to jediný případ v historii, kdy vědci prohlásili „žádný další výzkum není potřeba“.
JŠ: Všechny výsledky, které byly zaměřené na detekci metabolismu, byly buď pozitivní, nebo nejednoznačné. Jednoznačně negativní výsledek byl, že nedetekovali žádné organické molekuly hmotnostním spektrometrem. Závěr byl, že hmotnostní spektrometr nenašel žádné organické molekuly, a život musí mít organické molekuly, tak to znamená, že nemáme život na Marsu. Jenže v současnosti víme, že organické molekuly v regolitu Marsu jsou. Spektrometr Vikingu je nenašel proto, že nepoužíval dostatečně vysokou teplotu pro jejich volatilizaci (převedení do plynné podoby, pozn. TP). Ty organické molekuly jsou velmi oxidované přítomností perchlorátů v povrchových vrstvách. Když půjdeš hlouběji, bude tam méně perchlorátů a více redukční prostředí, kde můžeš mít organické molekuly, které nejsou tak moc oxidované.
TP: Tam byla ještě zajímavá perlička, že Vikingy detekovaly množství chlormetanu a dichlormetanu, které tehdy smetli ze stolu jako kontaminant, stopy nějakých rozpouštědel ze samotné sondy. Dneska ale víme, že to jsou oxidační produkty, pokud je v půdě oxidovaná forma chlóru. S tím, co víme dnes, by se ty výsledky měly reinterpretovat.
JŠ: Máme tedy pozitivní a neurčité výsledky z testů metabolismu a pozitivní výsledky z testů přítomnosti organických látek. To znamená, že závěr z Vikingů by měl být, že tam ten život asi spíš je, než není. Ale změnit kulturu ve velké organizaci není snadné.
NASA stále setrvává v tom, že meziplanetární mise se vyvíjí dvacet let, a potřebuje desítky miliard dolarů, což se v posledních deseti letech s příchodem SpaceX a Rocket Lab změnilo.
TP: Přitom tahle institucionální kultura v NASA musela vzniknout v 70. letech nebo později. Ještě projekt Apollo pracoval s jinou filosofií: dost se riskovalo, jelo se v rychlém vývojovém cyklu. Podstupovali rizika, která by dnes nikdo ze západního světa nebyl ochotný podstoupit.
JŠ: Byla studená válka. Když máš souboj mezi dvěma velmocemi, tak to donutí instituce, aby se více snažily. Jako v darwinovské evoluci: kompetice vede k rychlejšímu vývoji. Spolupráce na nízké oběžné dráze je zajímavá. Kromě jiného sbližuje lidi.
TP: Jestli je změna ještě možná. Časem instituce někdy tak zkostnatí, že už se to změnit nedá.
JŠ: Ale jak vidíš, já teď pracuju na dvou soukromých projektech, které s NASA nespolupracují. Takže možná, že to nebude NASA, ale že to budou soukromé společnosti.
Soukromá společnost si může dovolit jít do projektu všechno-nebo nic. Ale myslím, že je potřeba oboje. Pomalý „nudný“ výzkum hrazený vládními agenturami, i kompetice soukromých firem, které se snaží pokrýt to, co vláda vynechala.
TP: Určitě. Agentury mají zatím nezastupitelné místo v dlouhodobém monitorování Země, také třeba i ve vnější Sluneční soustavě – třeba se to za deset let změní, ale zatím si nedokážu představit třeba soukromou misi k Uranu a Neptunu.
JŠ: Když to zmiňuješ, tak Yuri Milner plánoval soukromou misi k Saturnu. Problém je, že potřebuješ velkou sondu a náročné manévry. Ale není to vyloučené. Ty velké sondy může vynést třeba Falcon Heavy – to jsou desítky milionů dolarů, není to nepředstavitelné. Soukromý investor ale nechce čekat deset let, než doletí sonda k Saturnu. Mars a Venuše, kam můžeš doletět za pár měsíců, jsou atraktivnější cíle.
TP: Venuše je navíc v podstatě neprobádaná planeta. Sond tam bylo málo a většina v dávných dobách. In situ věda se tam dělala v 60.a 70. letech. Je tam hodně co objevovat.
A právě na Venuši se podíváme v druhé části rozhovoru.
Rozhovor s Janem Špačkem o hledání života na Marsu (část první) - Osel.cz
Read More
No comments:
Post a Comment