Kako nam studije života u ekstremnim uvjetima pomažu razumjeti s kojim ćemo oblicima živih organizama naići u svemiru i na drugim planetima.
Jedne večeri u studenom 1938. godine, redovitu vijest koja se emitirala na američkom radiju prekinula je "hitna poruka": vanzemaljci su otkriveni u New Jerseyju. Panični glasovi očevidaca govorili su o agresivnim osvajačima. U pozadini su odjeknuli pucnji, signalizirajući da je sve vrlo ozbiljno. Vijest se, nažalost, pokazala lažnom - bila je to samo radijska emisija H. G. Wellsa "Rat svjetova". Ali nisu svi slušatelji to razumjeli.
Čak i desetljećima kasnije, reakcija javnosti na ovu "posebnu poruku" i dalje ostaje kontroverzna. Neki su tvrdili da su tisuće ljudi panično pobjegle na ulice. Drugi su rekli da nisu primijetili intenzivne socijalne nemire i nemire. Bilo kako bilo, svima je postalo jasno: ako se jednog dana zaista otkriju vanzemaljci, ljudi će se gotovo radovati ovom događaju.
Ali što ako prvi vanzemaljci nisu naoružani do zuba, inteligentna i nemilosrdna stvorenja, već sitni mikroorganizmi, sličnost kojih možemo sresti na našem planetu? Što će nam donijeti ovo otkriće i kako može promijeniti naše razumijevanje života?
Šanse da se pronađu mikrobne kolonije izvan Zemlje mnogo su veće od šansi za pronalazak Marsovca u Wells-ovoj fantaziji. Zapravo, znanstvenici mogu prvo otkriće izvanzemaljskog života napraviti u roku od 20 godina - to je period koji sada nazivaju predstavnici NASA-e. Bit će to značajan događaj u dugoj povijesti istraživanja ljudskog svemira. Ali samo će nekoliko stvarno obratiti pažnju na to. I za nekoliko desetljeća takve vijesti mogu postati rutinske, baš kao što su vijesti o otkriću novih egzoplaneta početkom našeg stoljeća postale rutinske.
Michael Varnum, psiholog sa Sveučilišta u Arizoni, proveo je nekoliko studija kako bi otkrio kako će ljudi reagirati na vijest o otkriću nepoznatih mikroba izvan Zemlje. Pokazalo se da su ljudi čak i pozitivniji prema vanzemaljskim mikrobima od umjetnih organizama koje su stvorili ljudi u znanstvenim laboratorijima. 2017. godine astrofizičar Rene Heller proveo je vlastiti eksperiment tražeći od volontera da mu pomognu u dekodiranju lažnog vanzemaljskog signala. Stotine ljudi odgovorilo je na njegovu poruku. Kako je Heller sretno shvatio, danas takva otkrića kod ljudi stvaraju više interesa nego užasa.
Trenutno još nismo otkrili ništa što živi na drugim planetima: astrobiologija ostaje znanost bez objekta. No, proučavanje različitih organizama na dobroj staroj Zemlji danas nam već može reći puno toga što očekivati od života koji ćemo upoznati u svemiru. U posljednjih stotinu godina, otkrića biologa značajno su promijenila naše razumijevanje koncepta živih bića. Sada znamo da je život mnogo složeniji i raznolikiji nego što nam se činilo prije.
Promotivni video:
Ovo nije Mars, ovo je pustinja Atacama u Čileu, uvjeti u kojima su doista vrlo slični onima na Marsu.
Pustinje, svemir, ocean
Ideju da život može postojati i na drugim planetima izrazio je Democritus. Sljedeći je apologet bio talijanski mađioničar i reformator Giordano Bruno. Ta je ideja zaista bila usađena u doba prosvjetiteljstva i od tada je proživjela samo jedno kratko razdoblje propadanja. Na početku 20. stoljeća mnogi su bili uvjereni da je na Marsu postojala napredna civilizacija koja je izgradila gigantsku mrežu kanala za navodnjavanje polja. Kanali su bili jasno vidljivi teleskopom, a vidjeli su ih potpuno različiti ljudi iz različitih dijelova planete. U stvarnosti, "marsovsko navodnjavanje" pokazalo se optičkom iluzijom. Unatoč tome, hipoteza o postojanju života na Marsu i drugim planetima Sunčevog sustava čini se još vjerodostojnijom nego prije.
U 2015. godini, biolozi s tehničkih sveučilišta u Arizoni i Berlinu pregledali su uzorke tla iz čileanske pustinje Atacama, jednog od najsušnijih mjesta na planeti. Na mnoge načine podsjeća na površinu Marsa. Pokazalo se da čak i u takvoj neugodnoj klimi razne vrste bakterija mogu preživjeti i razmnožavati se. Tijekom duge suše, padaju u suspendiranu animaciju, a zatim, nalazeći se u blizini vode, odmah oživljavaju. U hibernaciji ove bakterije mogu preživjeti stotinama ili čak tisućama godina. Okeani su napustili površinu Marsa prije otprilike 2,5 milijuna godina. Ali u utrobi planeta još uvijek mogu biti kolonije bakterija koje će čekati svoje istraživače.
Krajem sedamdesetih godina prošlog vijeka došlo je do prave revolucije u biologiji otkrićem termofilnih bakterija, kojima nije potrebna sunčeva svjetlost i mogu nastanjivati dubine oceana, stvarajući čitave podvodne ekosustave. Te bakterije žive u blizini geotermalnih izvora, gdje je voda u uskom kontaktu s plaštem. Temperatura u takvim izvorima može doseći 350 ° C. Ekstremofilne bakterije, za razliku od većine drugih vrsta, dobivaju svoju energiju ne od sunca, već od metala otopljenih u vodi. Te se bakterije hrane crvima i mekušcima, a one zauzvrat pojedu veći grabežljivci. Otkriće je iznenadilo i same znanstvenike.
Holger Jannasch, oceanolog, sudionik prvih studija o termofilnim bakterijama:
Zaprepastila nas je misao da se solarna energija, koja je toliko važna za život na našem planetu, može zamijeniti zemaljskom energijom. […] Ovo je posve nov koncept i, po mom mišljenju, jedno od glavnih bioloških otkrića 20. stoljeća.
Hidrotermalni otvori, dom neobičnih vrsta bakterija
Pod mjesecima Saturna i Jupitera - Europa i Enceladus, možda ćemo naći podvodne ekosustave slične zemaljskim. Tamo su također oceani slane vode i značajne geotermalne aktivnosti. Voda Enceladusa slična je jezeru Mono u Kaliforniji. U ovom jezeru ima puno soli i sode i zato nema ribe - ali u njemu žive neobične bakterije, koje su se dobro prilagodile koncentracijama arsena, koje su smrtonosne za druge organizme. Slične bakterije vjerojatno žive na Enceladusu.
Godine 2015. američka svemirska stanica Cassini-Huygens letjela je kraj Enceladusa - ravno kroz vodene tokove koji se uzdižu nekoliko kilometara iznad smrznute površine satelita. U ovoj su vodi znanstvenici uspjeli pronaći molekule vodika. To znači da se pod ledom Enceladusa odvijaju geološki procesi - baš kao i na Zemlji. Prema tome, mikroorganizmi Enceladusa (ako postoje) mogu dobiti energiju iz ugljičnog dioksida otopljenog u vodi. To je sama reakcija koja leži u osnovi cijelog stabla života na Zemlji.
Za 2030-e planirano je nekoliko letova prema Europi i Enceladusu. Upravo su ta nebeska tijela, ne računajući Mars, danas glavna meta astrobiologa. Najvjerojatnije, ovdje prvo nalazimo vanzemaljski život. Ali prvo, još uvijek trebate doći do nje. Još nije poznato koliko su ledene plohe Europe i Enceladusa - možda samo nekoliko kilometara, ili možda nekoliko desetaka. Hoće li bakterije i višećelijski organizmi moći preživjeti u tako ekstremnim uvjetima?
Još sredinom 20. stoljeća sovjetski znanstvenici sugerirali su da se ogromna jezera slatke vode mogu sakriti pod ledom Antarktike. Led u unutrašnjosti kontinenta pretvara se u vodu - dijelom zbog ogromnog pritiska ledenih masa, a dijelom zbog iste geotermalne aktivnosti. Postojanje jezera Vostok, koje je ime dobilo u čast sovjetske stanice, potvrdili su radari u 1960-im i 1970-ima. Ruski istraživači su 2012. izbušili bunar do dubine od 3.769 metara, stigli do vode i uzeli uzorke za analizu. U ožujku 2013. znanstvenici su najavili otkriće nove vrste bakterija u uzorcima, čija je DNK samo 86% identična organizmima poznatim nauci. Tada su ti podaci pobijani, ali još uvijek su pronađeni tragovi nekoliko neobičnih bakterija u jezeru.
Istraživanja na Antarktiku su u tijeku. Pravi proboj vrijedi pričekati kad znanstvenici dođu do dubljih slojeva jezera - do izvora geotermalne aktivnosti koji zasićuju vodu mineralima i nalaze se na dubini od oko 5 tisuća metara.
Ruska istraživačka stanica "Vostok", ispod koje se na dubini od gotovo 4.000 metara nalazi veliko jezero sa slatkom vodom.
Ako bakterije mogu živjeti na jezerima Antarktike - pod ogromnim pritiskom i niskom temperaturom, „bez svjetla, bez organskog ugljika otopljenog u vodi, s visoko razrijeđenim ionima osnovnih tvari, dugotrajna izolacija od površinske biote najmanje 14 milijuna godina i, vjerojatno, sa višak otopljenog kisika - tada mogu živjeti na drugim planetima, koje smo prije smatrali neprikladnim za život.
Međutim, sasvim je moguće da se izvanzemaljski život neće graditi na zemaljskim uzorima. Titanova tekuća jezera mogu biti dom metanogena - organizama koji ne koriste vodu, već metan kao otapalo. Planeti s višom atmosferskom temperaturom mogu nastanjivati organizme izgrađene na molekuli silicija, a ne ugljika, kao što je to uobičajeno na Zemlji. Dugi niz godina znanstvenici raspravljaju mogu li se virusi smatrati živim organizmima. Ispravan odgovor ovisi o tome koju definiciju života koristimo. Ako se nastavi svemirska istraga, ovaj će se koncept revidirati više puta.
Pri pisanju ovog članka korišteni su materijali iz knjige astronoma Johna Willisa „Svi su ti svjetovi. Znanstvena potraga za izvanzemaljskim životom ", koju izdavačka kuća" Alpina Publisher "objavljuje u ožujku ove godine.
Oleg Matfatov