2022 novemberében Matthew Genge pásztázó elektronmikroszkóppal vizsgálta a Ryugu aszteroida egy milliméteres darabkáját, amikor valami furcsára lett figyelmes. Egy aprócska, de jellegzetesen pálcika alakú, korábban nem látott, szerves anyagból álló szál volt a felszínre tapadva. „Azt gondoltam, hát ez különös. Aztán találtam még egyet, majd egy újabbat” - emlékszik vissza a kutató.

Egy rövid időre benne és kollégáiban is felmerült, hogy talán az emberiség történetének legkorszakalkotóbb felfedezését tették, vagyis idegen életet találtak egy kozmikus űrsziklán, amelynek mintái visszakerültek a Földre. A Japán Űrkutatási Ügynökség (JAXA) Hayabusa2 nevű küldetése 2019-ben gyűjtötte be a mintákat, és a következő évben egy légmentesen lezárt kapszulában juttatta ezeket egy távoli ausztráliai landolóhelyre. A JAXA kutatói ezután a legkorszerűbb tisztaszobákban, sterilizált eszközökkel katalogizálták az egyes részecskéket, majd nitrogénnel töltött, zárt konténerekben szállították ki őket a kutatóknak világszerte – köztük Genge csoportjának is.

A pálcika alakú mikrobák kapcsán aztán hamar kiderült, hogy azok nagyon úgy néznek ki és úgy is viselkednek, mint az éhes földi egysejtűek, amelyek a Ryugu aprócska darabjában lévő tápanyagokkal táplálkozva tízszeresére növelték a számukat, mielőtt a kíváncsi szakértők pásztázó elektronmikroszkópos megfigyelései nyomán elpusztultak. A mikrobák virágzását, majd hanyatlását megfigyelve Genge és kollégái rövidesen arra jutottak, hogy a pálcikák szinte biztosan a Földről származnak, és a szakértők gondos óvintézkedései ellenére valahogyan megtelepedtek a parányi földönkívüli mintán. Eredményeikről aztán kötelességtudóan be is számoltak egy pár hete közzétett tanulmányban. Ahogy Genge mondja:

A mikrobák uralma

Az, hogy a Ryugu szemcséi gazdag táptalajt kínálnak a földi mikroorganizmusok számára, nem meglepő a primordiális aszteroidákat tanulmányozók számára, hiszen ezek általában tele vannak szénben gazdag szerves molekulákkal. Az eset inkább arra hívja fel a figyelmet, hogy még a legszigorúbb protokollok sem zárhatják ki mindig a földi eredetű szennyeződést.

„Nem gondolom, hogy ez a csapat kudarca, hanem inkább a földi tevékenység elkerülhetetlen következménye, ahol olyan körülmények között dolgozunk, amelyek között nem lehet biztosítani a teljes sterilitást” – mondja Andrew Steele asztrobiológus, aki nem vett részt az új kutatásban. Az űrügynökségek és a mintákkal dolgozó szakértők mindent megtesznek a szennyeződések elkerülése érdekében, az pedig, hogy az ilyen betolakodókat még egy apró szemcsén is ki lehet szúrni, a technológia fejlettségét és a szigorú szűrési módszereket igazolja.

– mondja Steele, aki szerint az ilyen esetek új utakat kínálnak, amelyeket tanulmányozhatunk és amelyekből tanulhatunk.

Az egyik fontos tanulság az, hogy a minták kezelésének módosítása kockázatos. Amikor Genge és csapata 2022 októberében először vizsgálta meg a szemcsét, nem volt rajta nyoma baktériumoknak, ami arra utal, hogy a szennyeződés valószínűleg nem a JAXA szigorú módszereinek hibája miatt történt. Hanem inkább egy előkészítő lépés során, a londoni Természettudományi Múzeum egyik laboratóriumában, ahol a kutatók kivették a szemcsét a tartályából, hogy az elemzéshez polírozzák. „Nagyon óvatosak voltunk, de senki sem volt olyan óvatos, mint a JAXA, mivel arra nekünk nincsenek meg a lehetőségeink” – mondja Genge. „Elég, ha egyetlen baktériumsejt ráesik a mintára – és kész, máris szennyezett.”

„Az eset megerősíti a mintákkal való bánásmód fontosságát, és azt, hogy megéri a küldetésfejlesztés során a magas színvonal biztosítása érdekében jelentős erőfeszítéseket tenni” – mondja Toru Yada, a JAXA munkatársa, a Hayabusa2 küldetés mintakurátori vezetője, aki több tanulmányt is közzétett az alkalmazott gondos folyamatokról. Ezek az óvintézkedések, amelyek az űreszköz építésére, indítására és a minták már Földön való begyűjtésére is kiterjednek, nagyon valószínűtlenné teszik a szennyeződést az űrügynökség létesítményeiben. Viszont a kockázat elkerülhetetlenül megnő, ha a mintákat olyan kutatóknak küldik ki, akik nem rendelkeznek hasonló infrastruktúrával. „Márpedig a mintákat világszerte vizsgáló kutatók teszik a felfedezéseket” – mondja Genge. „Ha egy szennyeződést tévesen a minta részeként értelmezünk, az veszélyes, hiszen a tudományt is elkezdjük beszennyezni, téves hipotézisekkel.”

Genge sejtése szerint a Ryugu-szemcsén lévő pálcika alakú organizmusok egy Bacillus-nemzetségbe tartozó mikroba képviselői lehetnek. Ezek a szívós baktériumok arról ismertek, hogy gyorsan képesek új, szélsőséges környezeteket benépesíteni. A DNS-vizsgálattal történő azonosításra azonban nem tettek kísérletet, mivel a mikrobák csapdába estek a vizsgálathoz felvitt szénbevonat alatt.

Számos meteoritokon végzett kutatás igazolta, hogy a Földön kívülről származó kőzetek bőséges mennyiségű szerves anyagot tartalmaznak, amelyek az általunk ismert élet fenntartására alkalmasak, akár éveken át is. Azonban a mikrobák olyan kevésből is képesek megélni, hogy hacsak nem érnek el kivételesen nagy populációs létszámot, általában nem változtatják meg jelentősen a kőzet összetételét, így felfedezni sem könnyű őket. Ha a mikrobák Földön kívüli eredetűek lennének, az egyik dolog, ami egyszerűbbé tenné azonosításukat, az utánuk hátramaradt mikrokövületek jelenléte lenne. Ugyanakkor a valódi mikrokövületek megkülönböztetése az azokra hasonlító abiotikus folyamatoktól szintén nem könnyű feladat, és korábban heves vitákat váltott ki.

„Ha mikrokövületeket találnánk valahol a Földön kívül, az az élet potenciális indikátora lehetne” – mondja Manasvi Lingam asztrobiológus a Floridai Műszaki Egyetem kutatója, aki nem vett részt az új munkában. A Ryugu-minták szennyeződése azonban azt jelzi, hogy ha találnak is ilyen struktúrákat a szakértők, vigyázniuk kell, hogy megállapítsák, nem az ember kontaminálta-e őket valamilyen módon, teszi hozzá a szakértő.

A földi élet exportja

Alig egy évtizeddel ezelőtt a kutatók a rossz tisztaszobai procedúrát okolták azért, mert az orrváladékban gyakori baktériumok jutottak a NASA Surveyor 3 űreszközére, amely az 1960-as években a Holdra utazott, és amelynek egyes részei visszatértek a Földre. Az azóta eltelt években a technológia és a protokollok nagymértékben fejlődtek, hogy mind a tisztaszobák, mind a más égitesteken való felfedezések a lehető legtisztábbak legyenek. Ennek ellenére a szakértők továbbra is nagyon nehéz kérdésekkel küzdenek, amikor a Holdról, aszteroidákról, vagy egy napon a Marsról és talán a külső Naprendszer óriásbolygóinak érdekes, jeges holdjairól visszahozott mintákban az idegen élet jelei után kutatnak.

Ha például a NASA marsi mintavisszahozó küldetése (Mars Sample Return, MSR) sikerrel jár, a kutatók remélik, hogy a bolygó gondosan kiválasztott mintáit vizsgálva megválaszolhatják a marsi élet létének vagy hiányának kérdéseit. „Nemcsak szerves anyagokban gazdag mintákat várunk, hanem felkészülünk a lehetséges bioszignatúrákra is” – áll az MSR csapat egyik nyilatkozatában. „Ezért a továbbfejlesztett tisztítási protokollok mellett a berendezések és eszközök átfogó sterilizálására is szükség lesz – ezek az Európai Űrügynökségnél lévő partnereinkkel folytatott folyamatos kutatási és fejlesztési erőfeszítések részét képezik.”

Ha egy kicsit közelebb vizsgálódunk, a Holdon annyira nincs olyan szerves anyag, amit a legtöbb organizmus energiaként használ, hogy a mikrobiális szennyeződés kisebb aggodalomra ad okot az Apollo-küldetés holdmintáival dolgozó szakértők számára. Ez azonban a jövőben megváltozhat, ha az olyan projektek, mint a NASA Artemis III holdi mintavevő küldetése, olyan, valamivel barátságosabb régiókból hoz vissza anyagokat, mint például a Hold déli pólusának jéggel teli kráterei. Az összes ilyen mintát steril környezetben tervezik kezelni, és csak olyan kutatóknak akarják kiadni, akik intézményeiben hasonló állapotok biztosíthatók. „A NASA rendkívül gondosan őrzi az Apollo-mintákat is” – mondja Darby Dyar geológus, aki az Apollo-küldetés érintetlen mintáit vizsgálja.

A JAXA közben a marsi holdak felderítésére készül (Martian Moons eXploration, MMX), és a 2026-ban startoló küldetés egyik célja, hogy a Phobosról mintákat is hozzanak vissza a Földre. Yada elmondása szerint az ügynökség folyamatosan figyeli a környezetet, ahol az űreszköz épül, és folyamatban van a protokollok kidolgozása a visszahozott minták kezelésére. „Közzé is tesszük ezeket a lépéseket, hogy megosszuk őket a globális közösséggel, hogy a mintákat fogadó kutatók biztosak lehessenek abban, hogy mi történt azokkal, ami elengedhetetlen a tudományos eredmények értelmezéséhez” – mondja a szakértő.

Egyelőre egyik űrügynökség sem ír elő speciális infrastruktúrát vagy eljárásokat a Földön kívülről származó mintákat „kölcsönző” intézmények számára, beleértve a mikrobiális szennyeződések kezelését is. Dyar szerint teljes sterilitást nem is lehet elvárni, hiszen a mikrobák a Földön mindenütt jelen vannak, így csak annyit tehet mindenki, hogy megpróbálja megelőzni a szennyeződést, de tisztában van azzal, hogy ez megtörténhet. A technológia és a szűrőeszközök fejlődésének köszönhetően a kutatók ma már képesek a biotikus és az abiotikus kémia összetett árnyalatait olyan érzékenységgel tanulmányozni, ami alig egy évtizeddel ezelőtt még elképzelhetetlen volt. Előfordulhat azonban valaha, hogy megtévesztik őket a minták, és a sima földi mikrobákat vagy azok élettelen maradványait furcsa, idegen életformáknak hiszik? Steele szerint ez nem valószínű: