Az alábbi történet azt próbálja szemléltetni, milyen nagy szerepük van a véletleneknek és a személyes kapcsolatoknak a tudományos kutatásban.

1996 nyarán, épp mikor második alkalommal érkeztem Arizonába kétéves posztdoktori kutatásra, megjelent a Science-ben egy cikk egy Mars-meteoritról. A szerzők azt állították, hogy a négymilliárd éves, magmás eredetű Mars-kőzetben egykori életre utaló nyomokat azonosítottak. Az egyik érv az életnyomok mellett nanométeres méretű, mágneses kristályok jelenléte volt a kőzetben. A szerzők azt állították, hogy hasonló méretű és tisztaságú vas-oxid és vas-szulfid kristályok a Földön csak a mágneses baktériumok sejtjeiben képződnek, tehát a Marson egykor hasonló baktériumok éltek. Bár a cikk érvelése nem tűnt egészen logikusnak, és első olvasásra sem hittem, hogy valóban életnyomokat találtak a meteoritban, a cikk így is nagyon érdekes kérdéseket vetett fel, és ebben a munkában olvastam életemben először a mágneses baktériumokról.

Egy-két héttel később arizonai főnököm, Peter Buseck megkérdezte, nem akarok-e másnap San Franciscóba, a NASA Ames Kutatóközpontban rendezett egynapos megbeszélésre utazni, melyen a meteoritos cikk szerzői és a téma iránt érdeklődő kutatók találkoznak. Természetesen kaptam az alkalmon. Az összejövetel nem is a Mars-meteorit, hanem a résztvevők miatt maradt számomra emlékezetes. Itt találkoztam azzal a két amerikai kutatóval (Richard Frankel és Dennis Bazylinski), akik révén a mágneses baktériumok bámulatos világát megismertem. A baktériumsejtekben mágneses nanokristályok képződnek, amelyek az adott baktériumtörzsre jellemző méretűek, alakúak, elrendeződésűek. A sejt a mágneses kristályoktól maga is iránytűvé válik, csak a földi mágneses térrel párhuzamosan képes úszni. A baktériumokban lévő kristályokkal kapcsolatban sok ásványtani jellegű kérdés merült fel, és a találkozóról visszatérve Arizonába azonnal hozzáfogtam az új ismerősöktől kapott, meg a velük együtt gyűjtött minták elektronmikroszkópos vizsgálatának.

Hamarosan egészen érdekes eredményekre is jutottunk. Például a kristályok szerkezete alapján megállapítottam, hogy egyes baktériumokban kétféle vas-szulfid ásvány van, előbb az egyik képződik, amely átalakul a másik szerkezetté. Mivel a két ásvány közül csak az egyik mágneses, jó lett volna valahogy az egyes kristályok és az egész sejt mágnességét mérni, vagy pláne képeken ábrázolni. Fogalmam se volt róla, ezt hogyan lehetne megoldani, míg egy újabb találkozás hozzá nem segített a megoldáshoz.

Az egyetemen az elektronmikroszkópos laboratóriumhoz tartozott egy számítógépes szoba, ahol volt néhány munkaállomás, amelyen kristályszerkezeti modelleket lehetett építeni, és ezek nagyfelbontású elektronmikroszkópos felvételeit számítani. Rendszerint egy jellegzetes figura ült mellettem a szomszédos gépnél. A számítások közben családfát szerkesztett, amelyen hosszú lengyel nevek sorakoztak. Mikor szóba próbáltam elegyedni vele, első kérdése az volt, jártam-e a Faröer-szigeteken. Mikor igennel feleltem, egészen felvillanyozódott, mert mint elmondta, ezt mindenkitől megkérdezi, és még sose kapott igenlő választ. Rafal Dunin-Borkowski-nak hívták az Angliában született, lengyel származású fizikust. Nem sokkal ezután egy közös családi vacsora közben megmutatta, min dolgozik: az elektronholográfia módszerét fejleszti, amellyel fémek mágneses indukciójáról nanométeres léptékű térképeket készít, sőt az indukciót mennyiségileg méri! Már másnap az elektronmikroszkóp mellett ültünk, és mágneses baktériumokról készítettünk elektronhologramokat. Először sikerült nanométeres méretű kristályok mágneses tulajdonságait kvantitatívan mérni. A munka olyan jól sikerült, hogy rögtön egy Science-cikk készült belőle.

A mágneses baktériumokban lévő ásványokról ma már ugyan jóval többet tudunk, mint tizenöt éve, de még mindig van több érdekes, megoldandó probléma. Nem tudjuk, hogyan működik a mágneses érzékelés a komplexebb élőlényekben, például ízeltlábúakban és madarakban. Szintén fontos feladat, és ennek megoldásán dolgozunk jelenleg, hogyan lehetne a baktériumokban képződő kristályokhoz hasonlóan szabályozott tulajdonságokkal rendelkező mágneses nanokristályokat előállítani a laboratóriumban. Az efféle kristályoknak sok hasznos anyag- és orvostudományi alkalmazása lenne.

A mágneses baktériumok témájához több szerencsés véletlen vezetett: a Mars-meteoritról szóló cikk, a konferencia, melyre csaknem véletlenül kerültem, a találkozás az elektronholográfia szakértőjével… a kutatás eredményessége és a téma szépsége mellett – ami főleg interdiszciplinaritásában rejlik – a fenti történetben név szerint szereplő négy kolléga máig tartó barátsága is kutatói pályafutásom legszebb élményei közé tartozik.
 

Kulcsszavak: mágneses baktériumok, Mars-meteorit, elektronholográfia