Kako nam študije življenja v ekstremnih razmerah pomagajo razumeti, s katerimi oblikami živih organizmov bomo naleteli v vesolju in na drugih planetih.
Nekega večera novembra 1938 je redno novico na ameriškem radiu prekinilo "sporočilo v sili": v New Jerseyju so našli tujce. Panični glasovi očividcev so pripovedovali o napadalnih napadalcih. V ozadju so se slišali posnetki, ki so signalizirali, da je vse zelo resno. Novice so se, žal, izkazale za ponarejene - šlo je le za radijsko oddajo H. G. Wells "Vojna svetov". Toda vsi poslušalci tega niso razumeli.
Celo desetletja pozneje je odziv javnosti na to "posebno sporočilo" še vedno vprašanje polemike. Nekateri so trdili, da je na ulice v paniki bežalo na tisoče ljudi. Drugi so dejali, da niso opazili intenzivnih družbenih nemirov in nemirov. Kakor koli že, vsem je postalo jasno: če bodo nekega dne res odkriti vesoljci, ljudje komajda bodo veseli tega dogodka.
Kaj pa, če prvi vesoljci niso bili oboroženi do zob, inteligentna in neusmiljena bitja, temveč drobni mikroorganizmi, katerih podobnost lahko srečamo na našem planetu? Kaj nam bo prineslo to odkritje in kako lahko spremeni naše razumevanje življenja?
Možnosti, da bi našli mikrobiološke kolonije zunaj Zemlje, so veliko večje od možnosti, da bomo našli Marsovce v Wellsovi fantaziji. V bistvu lahko znanstveniki prvič odkrijejo življenje tujcev v 20 letih - to je obdobje, ki ga zdaj pozivajo predstavniki NASA. To bo pomemben dogodek v dolgi zgodovini raziskovanja vesolja ljudi. Toda le redki bodo res pozorni na to. In čez nekaj desetletij lahko takšne novice postanejo rutinske, tako kot so novice o odkritju novih eksoplanetov na začetku našega stoletja postale rutinske.
Michael Varnum, psiholog z univerze v Arizoni, je izvedel več raziskav, da bi ugotovil, kako bi se ljudje odzvali na novico o odkritju neznanih mikrobov zunaj Zemlje. Izkazalo se je, da so ljudje do tujih mikrobov celo bolj pozitivni kot umetni organizmi, ki jih človek ustvari v znanstvenih laboratorijih. Leta 2017 je astrofizik Rene Heller izvedel lasten eksperiment in prosil prostovoljce, naj mu pomagajo pri dekodiranju lažnega tujčevega signala. Na njegovo sporočilo se je odzvalo na stotine ljudi. Kot je Heller srečno spoznal, danes takšna odkritja pri ljudeh povzročajo več zanimanja kot groze.
Trenutno še nismo odkrili nič živega na drugih planetih: astrobiologija ostaja znanost brez predmeta. Toda raziskovanje različnih organizmov na dobri stari Zemlji nam danes že lahko veliko pove, kaj lahko pričakujemo od življenja, ki ga bomo srečali v vesolju. V zadnjih sto letih so odkritja biologov bistveno spremenila naše razumevanje koncepta živih bitij. Zdaj vemo, da je življenje veliko bolj zapleteno in raznoliko, kot se nam je zdelo prej.
Promocijski video:
To ni Mars, to je puščava Atacama v Čilu, pogoji v katerih so resnično podobni razmeram na Marsu.
Puščave, vesolje, ocean
Idejo, da lahko življenje obstaja na drugih planetih, je izrazil Democritus. Njegov naslednji opravičevalec je bil italijanski čarodej in reformator Giordano Bruno. Ta ideja se je resnično uveljavila v dobi razsvetljenstva in od takrat je doživela le eno kratko obdobje propada. Na začetku 20. stoletja so bili mnogi prepričani, da je na Marsu obstajala napredna civilizacija, ki je zgradila velikansko mrežo kanalov za namakanje polj. Kanali so bili jasno vidni s teleskopom, videli pa so jih popolnoma različni ljudje iz različnih delov planeta. V resnici se je "marsovsko namakanje" izkazalo za optično iluzijo. Kljub temu se hipoteza o obstoju življenja na Marsu in drugih planetih osončja danes zdi še bolj verjetna kot prej.
Leta 2015 so biologi z Arizonske in berlinskih tehničnih univerz pregledali vzorce zemlje iz čilske puščave Atacama, enega najbolj sušnih krajev na planetu. V marsičem spominja na površino Marsa. Izkazalo se je, da tudi v tako nevljudnem ozračju lahko preživijo in se razmnožujejo različne vrste bakterij. Med dolgo sušo padejo v suspendirano animacijo in nato, ko so blizu vode, takoj zaživijo. V hibernaciji lahko te bakterije preživijo več sto ali celo tisoč let. Oceani so zapustili površje Marsa pred približno 2,5 milijona let. Toda v črevesju planeta še vedno obstajajo kolonije bakterij, ki bodo čakale na svoje raziskovalce.
V poznih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je bila resnična revolucija v biologiji z odkritjem termofilnih bakterij, ki ne potrebujejo sončne svetlobe in lahko naseljujejo globine oceana ter ustvarijo celotne podvodne ekosisteme. Te bakterije živijo v bližini geotermalnih izvirov, kjer je voda v tesnem stiku s plaščem. Temperatura v takih izvirih lahko doseže 350 ° C. Ekstremofilne bakterije za razliko od večine drugih vrst dobijo svojo energijo ne iz sonca, temveč iz kovin, raztopljenih v vodi. Te bakterije se prehranjujejo s črvi in mehkužci, tiste, ki jih pojedo večji plenilci. Odkritje je presenetilo celo same znanstvenike.
Holger Jannasch, oceanolog, udeleženec prvih raziskav termofilnih bakterij:
Osupnila nas je misel, da lahko sončno energijo, ki je tako pomembna za obstoj življenja na našem planetu, nadomestimo z zemeljsko energijo. […] To je povsem nov koncept in po mojem mnenju eno glavnih bioloških odkritij 20. stoletja.
Hidrotermalni zračniki, v katerih živijo nenavadne vrste bakterij
Na lunah Saturn in Jupiter - Europa in Enceladus, lahko najdemo podvodne ekosisteme, podobne kopenskim. Tudi tam so oceani slane vode in pomembna geotermalna aktivnost. Voda Enceladusa je podobna jezeru Mono v Kaliforniji. V tem jezeru je veliko soli in sode, zato rib ni - v njem pa živijo nenavadne bakterije, ki so se dobro prilagodile koncentracijam arzena, ki so za druge organizme smrtonosne. Podobne bakterije verjetno živijo na Enceladusu.
Leta 2015 je ameriška vesoljska postaja Cassini-Huygens letela mimo Enceladusa - naravnost skozi vodne tokove, ki se dvigajo nekaj kilometrov nad zmrznjeno površino satelita. V tej vodi je znanstvenikom uspelo najti molekule vodika. To pomeni, da se pod ledom Enceladusa odvijajo geološki procesi - tako kot na Zemlji. Posledično lahko mikroorganizmi Enceladusa (če obstajajo) dobivajo energijo iz ogljikovega dioksida, raztopljenega v vodi. To je sama reakcija, ki leži v osnovi celotnega drevesa življenja na Zemlji.
Za 2030-te naj bi bilo načrtovanih več letov v Evropo in Enceladus. Ravno ta nebesna telesa, če ne štejemo Marsa, so danes glavna tarča astrobiologov. Najverjetneje prav tu najdemo tujce. Toda najprej je vseeno treba priti do nje. Ni še znano, kako debele so ledene plošče Europa in Enceladus - morda le nekaj kilometrov ali morda nekaj deset. Ali bodo bakterije in večcelični organizmi lahko preživeli v tako ekstremnih razmerah?
Še sredi 20. stoletja so sovjetski znanstveniki predlagali, da bi se pod ledom Antarktike lahko skrivala ogromna jezera sladke vode. Led v notranjosti celine se spremeni v vodo - deloma zaradi ogromnega pritiska ledenih mas, deloma pa zaradi iste geotermalne aktivnosti. Obstoj jezera Vostok, ki je ime dobilo v čast sovjetske postaje, je radar potrdil v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Leta 2012 so ruski raziskovalci izvrtali vodnjak do globine 3.769 metrov, dosegli vodo in vzeli vzorce za analizo. Marca 2013 so znanstveniki napovedali odkritje nove vrste bakterij v vzorcih, katerih DNK je le 86% identičen z organizmi, ki jih znanost pozna. Nato so bili ti podatki ovrženi, vendar so v jezeru še vedno našli sledi več nenavadnih bakterij.
Raziskave na Antarktiki še potekajo. Pravi preboj je vredno počakati, ko bodo znanstveniki prišli do globljih plasti jezera - do izvirov geotermalne dejavnosti, ki vodo nasičijo z minerali in se nahajajo na globini približno 5 tisoč metrov.
Ruska raziskovalna postaja "Vostok", pod katero se na globini skoraj 4.000 metrov nahaja veliko jezero s sladko vodo.
Če bakterije lahko živijo v jezerih na Antarktiki - pod ogromnim pritiskom in nizko temperaturo, "brez svetlobe, brez organskega ogljika, raztopljenega v vodi, z zelo razredčenimi ioni osnovnih snovi, dolgotrajno izolacijo od površinske biote vsaj 14 milijonov let in, verjetno, z presežek raztopljenega kisika "- potem lahko živijo na drugih planetih, za katere smo prej menili, da niso primerni za življenje.
Vendar pa je povsem mogoče, da tuje življenje ne bo grajeno na zemeljskih modelih. Titana v tekočih jezerih so lahko metanogeni - organizmi, ki kot topilo ne uporabljajo vode, temveč metana. Planeti z višjimi atmosferskimi temperaturami lahko naseljujejo organizme, zgrajene na molekuli silicija in ne ogljika, kot je to običajno na Zemlji. Znanstveniki že vrsto let razpravljajo, ali se virusi lahko štejejo za žive organizme. Pravilni odgovor je odvisen od tega, katero definicijo življenja uporabljamo. Če se bo raziskovanje vesolja nadaljevalo, bo ta koncept revidiran večkrat.
Pri pisanju tega članka so bili uporabljeni materiali iz knjige astronoma Johna Willisa "Vsi ti svetovi so vaši. Znanstvena iskanja nezemeljskega življenja ", ki ga je marca letos izdala založba" Alpina Publisher ".
Oleg Matfatov