gauskāji, ūdens lācīši
Foto: Shutterstock
Gauskājiem ir izdzīvotāju slava – šie teju mikroskopiskie dzīvnieki, kurus mēdz dēvēt arī par ūdenslācīšiem, šķiet, spēj burtiski izturēt ceļu līdz ellei un atpakaļ. Dažas no gauskāju tipa sugām nenogalina pat iziešana atklātā kosmosā – un tas ir pārbaudīts. Nu zinātnieki šīs superizturīgās būtnes pakļāvuši vēl vienai ekstrēmu testu sērijai, un ne jau izpriecu dēļ. Iegūtie rezultāti mums var šo to pastāstīt par iespējamu dzīvības izplatīšanos Visumā, tostarp izcelsmi arī uz Zemes.

Kopumā šobrīd ir apmēram 1300 mums zināmas gauskāju sugas, un tie mīt it visur uz Zemes – sākot no jūras dzelmēm un dubļu vulkāniem, līdz tropiskajiem mežiem, mūžīgajam sasalumam Antarktikā un augstkalnu apgabaliem. Dažas no gauskāju sugām spēj izdzīvot gan ekstrēmā karstumā, gan ekstrēmā aukstumā, gan pārciest plašas spiediena svārstības (dažas sugas spēj izturēt pat tādu spiedienu, kas sešas reizes pārsniedz spiedienu okeāna dziļākajā vietā), gan ilgstoši iztikt bez skābekļa, ūdens un uzturvielām. Tik tiešām, gauskāji pat ir bijuši atklātā kosmosā un izdzīvojuši!

Kas tad vispār ir gauskāji jeb ūdenslācīši un kā tie izskatās? Tie ir mazmazītiņi, faktiski mikroskopiski dzīvnieki izmērā ap pusmilimetru, kaut lielāko sugu īpatņi var sasniegt ap 1,2 milimetrus. Tie pārsvarā ir visēdāji. Ūdenslācīšu ķermenis ir nosacīti posmains, taču posmi nav ļoti izteikti. Tiem ir astoņas kājas – trīs pāri sānos, viens pāris ķermeņa aizmugurē.

Foto: AFP/Scanpix/LETA

Kāpēc tie ir tik izturīgi? Gauskāji spēj ieslīgt tādā kā gaidstāves stāvoklī, kurā ir gatavi pārciest ļoti ellišķīgus un dzīvībai nelabvēlīgus apstākļus – kriptobiozē. Kriptobioze ir ekstremāls anabiozes stāvoklis, kurā vielmaiņas procesi samazinās līdz pat 0,1% vai mazāk no parastā apjoma.

Arī eksperimentā, par kuru stāstīts zemāk, pētnieki mākslīgi ievadīja ūdens lācīšus šajā kriptobiozes stāvoklī, tos vispirms pabarojot, bet pēc tam pakļaujot lielam aukstumam, burtiski saldējot. Pēc tam tie lielā ātrumā šauti ārā no īpašas iekārtas – vieglo gāzu lielgabala. Darbības princips tam pēc būtības ir līdzīgs kā atsperes virzuļu pneimatiskajām šautenēm jeb "gaisenēm" – virzulis tiek lielā ātrumā triekts uz priekšu, strauji saspiežot gaisu kompresijas kamerā un attiecīgi spēji palielinot spiedienu, kas tad arī dzen skroti ārā no stobra. Šajos zinātniskajos lielgabalos gaisa vietā tiek izmantota kāda par gaisu vieglāka gāze, piemēram, hēlijs, bet liela diametra virzuli uz priekšu triec nevis atspere, bet gan ķīmiska reakcija (šaujampulvera sprādziens). Tādējādi iespējams objektus raidīt daudz lielākā ātrumā nekā lido no šaujamieročiem izšauta lode.

Divi vieglo gāzu lielgabali Arnolda Gaisa spēku bāzē ASV. Foto: ASV Gaisa spēki

Kāpēc gan bliezt ūdenslācīšus ārā no šāda lielgabala – kāda tam jēga? Iedvesmu veikt šo eksperimentu zinātnieki no Kentas Universitātes Lielbritānijā smēlās pēc 2019. gada Izraēlas Mēness zondes misijas neveiksmes. Proti, zonde "Beresheet" lielā ātrumā ietriecās Mēness virsmā. Uz zondes atradās ne tikai dati par aptuveni 60 tūkstošiem lappušu no dažādām grāmatām un DNS paraugi, bet arī daži tūkstoši ūdens lācīšu. Pēc tam, kad "Beresheet" nekontrolēti milzu ātrumā avarēja, tīmeklī viens no galvenajiem diskusiju objektiem par šo gadījumi bija – vai superizturīgie ūdens lācīši šo triecienu pārdzīvoja? Tieši to arī lūkoja noskaidrot Kentas Universitātes pētnieku komanda.

Arvien lielākā un lielākā ātrumā triecot ārā gauskājus no gāzes lielgabala, pētnieki noskaidroja gauskāju izturības slieksni šādu triecienu scenārijā. Proti, tie spēja pārciest arī triecienu pēc tam, kad izšauti no lielgabala ar ātrumu 900 metri sekundē – tas ir apmēram tikpat ātri, kāds ir lodes sākotnējais lidojuma ātrums, šaujot no Latvijas Nacionālo bruņoto spēku bruņojumā esošajām G-36 triecienšautenēm (ātrums variē robežās no 850 līdz 920 metriem sekundē, atkarībā no stobra garuma un izmantotās munīcijas tipa). Proti, gauskāji spēj izturēt triecienu, tiekot "izbliezti" no stobra modernas triecienšautenes raidītas lodes lidojuma ātrumā. Trieciena brīdī pret virsmu spiediens ir apmēram 1,14 gigapaskāli, pētījumā izklāstīto citē "Live Science".

Foto: AFP/Scanpix/LETA
Lielākā ātrumā izšautie gauskāji vairumā gadījumu neizdzīvoja, un zondes "Beresheet" ātrums trieciena brīdī bija lielāks, tāpēc, visticamāk, vairums ūdenslācīšu šo avāriju nepārdzīvoja.
Kaut ūdens lācīši ir superizturīgi, protams, tik spēju triecienu pārdzīvošana nepaliek bez sekām – eksperimentā novērots, ka no gāzes lielgabala salīdzinoši mazā vai vidējā ātrumā izšautajiem ūdens lācīšiem bija nepieciešams ilgāks laiks, lai atgūtos no kriptobiozes stāvokļa salīdzinājumā ar kontroles grupu – ūdenslācīšiem, kas vienkārši tika ievadīti kriptobiozes stāvoklī bet netika pakļauti triecienam. Tāpat nav zināms, vai trieciena rezultātā ūdenslācīši nav guvuši tādus iekšējus bojājumus, kas, piemēram, traucēs tiem vairoties.
Šādos pētījumos, pakļaujot vienas no izturīgākajām mums zināmajām dzīvības formām dažādiem ekstrēmiem pārbaudījumiem, zinātnieki lūko vairāk uzzināt arī par iespējamo dzīvības izcelsmi uz Zemes.
Pašlaik izplatītākā ir dzīvības bioķīmiskās izcelšanās teorija. Pamatideja – noteiktos apstākļos, kādi uz mūsu planētas eksistēja pirms aptuveni četriem miljardiem gadu, organisko vielu molekulas varēja rasties no neorganiskām vielām, bet vēlāk jau apvienoties daļiņās, ap kurām tad izveidojās membrāna. Iekšpusē aiz membrānas bija citādi apstākļi nekā ārpusē, un pamazām šīs primitīvās šūnas sāka vairoties pašas. Latvijas Universitātes Starpnozaru izglītības inovāciju centra tīmekļa resursā publicētā informācija vēsta, ka "pirmie organismi uz Zemes bijušas karstumizturīgas sēra baktērijas. Tās ir atrastas Austrālijā un ir vairāk nekā 3,5 miljardus gadu vecas. Turpmākās evolūcijas būtisks posms bija fotosintezējošu šūnu rašanās. Fotosintēzes rezultātā Zemes atmosfērā radās un uzkrājās skābeklis."

Taču ir vēl kāda teorija par dzīvības rašanos uz Zemes – tā dēvētā panspermijas teorija. Tā zinātnieku vidū pagaidām bauda mazāku atbalstu un pieņem, ka pirmās organiskās vielas un dzīvās šūnas uz Zemes ieradās no kosmosa. Ja runa ir ne tikai par organiskiem savienojumiem, bet jau dzīvām mikroskopiskām būtnēm, tad tām arī būtu jāizdzīvo līdzīgs ekstrēms trieciens. Kentas Universitātes zinātnieku pētījums ar gauskājiem jeb ūdenslācīšiem liecina, ka dzīvu organismu ierašanās uz Zemes šādā veidā – ar meteorītiem – ir maz ticama, taču ne pilnībā neiespējama.

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!