A szélsőséges körülmények közötti életkutatás hogyan segít megérteni az élő organizmusok azon formáit, amelyekkel az űrben és más bolygókon találkozunk.
1938. november egyik este a szokásos hírüzenet megszakította az amerikai rádióban a vészhelyzeti üzenetet: idegenek fedezték fel New Jersey-ben. A szemtanúk pánikhangjai az agresszív betolakodókról szóltak. Lövés csörögött a háttérben, jelezve, hogy minden nagyon komoly. A hír sajnos hamisnak bizonyult - ez csak egy rádióműsor volt, melyet H. G. Wells "A Világok Háborúja" vetített. De nem minden hallgató értette ezt.
Még évtizedekkel később a nyilvánosság reakciója erre a "különleges üzenetre" továbbra is vita tárgyát képezi. Egyesek szerint ezer ember pánikba menekült az utcára. Mások szerint nem vették észre az erős társadalmi nyugtalanságot. Bárhogyan is van, mindenki számára egyértelművé vált: ha valaha idegeneket fedeznek fel, az emberek alig örülnek ennek az eseménynek.
De mi van, ha az első idegenek nem fogakkal, intelligens és könyörtelen lényekkel vannak felfegyverkezve, hanem apró mikroorganizmusok, amelyek hasonlóságával a bolygónkon találkozhatunk? Mit hoz nekünk ez a felfedezés, és hogyan változtathatja meg az élet megértését?
A mikrobiális kolóniák földön kívüli megtalálásának esélye sokkal nagyobb, mint a marsok Wells fantáziájában való megtalálásának esélye. Valójában a tudósok az idegen élet első felfedezését 20 éven belül megtehetik - ezt az időszakot hívják a NASA képviselői. Nevezetes esemény lesz az emberi űrkutatás hosszú története során. De csak kevesen fognak odafigyelni erre. És néhány évtized alatt az ilyen hír rutinossá válhat, csakúgy, mint az új exoplanetek felfedezésének hírneve a század elején.
Michael Varnum, az arizonai egyetem pszichológusa több tanulmányt készített annak megállapítására, hogy az emberek hogyan reagálnak az ismeretlen mikrobák Földön kívüli felfedezésének hírére. Kiderült, hogy az emberek még pozitívabbak az idegen mikrobák iránt, mint az emberek által a tudományos laboratóriumokban létrehozott mesterséges organizmusok. 2017-ben Rene Heller asztrofizikus saját kísérletet végzett, és felkérte az önkénteseket, hogy segítsenek neki hamis idegen jel dekódolásában. Emberek százai reagáltak az üzenetére. Ahogy Heller boldogan rájött, ma az ilyen felfedezések inkább érdeklődést keltenek, mint horror az emberekben.
Jelenleg még nem fedeztünk fel más bolygókon élőket: az astrobiológia tárgy nélkül marad tudomány. De a különböző jó organizmusoknak a régi jó földön történő tanulmányozása már sokat elmondhat nekünk arról, hogy mi várható el az életből, amelyet az űrben találkozunk. Az elmúlt száz évben a biológusok felfedezései jelentősen megváltoztatták az élő dolgok fogalmának megértését. Most már tudjuk, hogy az élet sokkal összetettebb és sokrétűbb, mint amilyennek tűnt korábban.
Promóciós videó:
Ez nem a Mars, ez a chilei Atacama-sivatag, amelynek körülményei valóban nagyon hasonlóak a Mars helyzetéhez.
Sivatagok, űr, óceán
A Demokratikus kifejezte azt az elképzelést, hogy az élet létezhet más bolygókon. Következő apológusa az olasz mágus és reformátor, Giordano Bruno volt. Ez az ötlet valóban beépült a megvilágosodás korszakába, és azóta csak egy rövid hanyatlású időszakot tapasztalt. A 20. század elején sokan meg voltak gyõzõdve arról, hogy a Marson fejlett civilizáció létezik, amely hatalmas csatornákat épített fel az öntözéshez. A csatornák egy távcsövön keresztül jól láthatók voltak, és teljesen más emberek láthatták őket a bolygó különféle részeiről. A valóságban a "marsi öntözés" optikai illúziónak bizonyult. Ennek ellenére a Marson és a Naprendszer más bolygóin létező élet feltételezése ma még hihetőbbnek tűnik, mint korábban.
2015-ben az arizonai és a berlini műszaki egyetemek biológusai megvizsgálták a bolygó egyik legszárazabb helyének chilei Atacama-sivatagából származó talajmintákat. Sok szempontból hasonlít a Mars felületére. Kiderült, hogy még ilyen szellemetlen klímában is különféle baktériumok élhetnek túl és szaporodhatnak. Egy hosszú aszály alatt felfüggesztett animációba esnek, majd a víz közelében azonnal életre kelnek. Hibernációban ezek a baktériumok évszázadokon át akár évezredeken át is életben maradhatnak. Az óceánok körülbelül 2,5 millió évvel ezelőtt elhagyták a Mars felszínét. De a bolygó béljában még mindig vannak baktériumtelepek, amelyek várják kutatóikat.
Az 1970-es évek végén a biológia valódi forradalmát hozta létre olyan termofil baktériumok felfedezése, amelyeknek nincs szükségük napfényre, és amelyek az óceán mélyén élhetnek, és egész víz alatti ökoszisztémákat hoznak létre. Ezek a baktériumok geotermikus források közelében élnek, ahol a víz szoros kapcsolatban van a köpenygel. Az ilyen források hőmérséklete eléri a 350 ° C-ot. Az extrémofil baktériumok, a legtöbb más fajhoz képest, nem a napból, hanem a vízben feloldott fémekből származnak energiájukból. Ezek a baktériumok férgekből és puhatestűekből táplálkoznak, ezeket pedig nagyobb ragadozók eszik. A felfedezés magukat a tudósokat is meglepte.
Holger Jannasch, óceánológus, a termofil baktériumok első tanulmányainak résztvevője:
Megdöbbent minket a gondolat, hogy a napenergia, amely annyira fontos a bolygónk életéhez, helyettesíthető földi energiával. […] Ez egy teljesen új koncepció és véleményem szerint a 20. század egyik fő biológiai felfedezése.
Hidrotermikus szellőzőnyílások, amelyekben szokatlan baktériumfajok találhatók
A szárazföldi ökoszisztémákat hasonlóan találhatjuk a Saturna és a Jupiter holdjaion - az Europa és az Enceladus. Itt vannak a sós víz óceánjai és jelentős geotermikus aktivitása. Az Enceladus víz hasonló a kaliforniai Mono-tóhoz. Ebben a tóban sok só és szóda található, ezért nem létezik hal - de szokatlan baktériumok élnek benne, amelyek jól alkalmazkodnak az arzén koncentrációjához, amely más szervezetek számára halálos. Hasonló baktériumok valószínűleg Enceladuson élnek.
2015-ben az Cassini-Huygens amerikai űrállomás repült Enceladus mellett - egyenesen a vízcsatornákon keresztül, amelyek több kilométerre emelkednek a műholdas fagyott felülete fölé. Ebben a vízben a tudósoknak sikerült megtalálniuk hidrogénmolekulákat. Ez azt jelenti, hogy az Enceladus jége alatt geológiai folyamatok zajlanak - akárcsak a Földön. Következésképpen az Enceladus mikroorganizmusai (ha vannak ilyenek) energiát vehetnek fel a vízben oldott szén-dioxidból. Ez az a reakció, amely a Föld egész életfájának alapjául szolgál.
A 2030-as évekre számos járatot terveznek Európába és Enceladusba. Ezek az égitestek, nem számítva a Marsot, ma képezik az asztrobiológusok fő célpontját. Valószínűleg itt először találunk idegen életet. De először is el kell jutnod hozzá. Még nem ismeretes, hogy az Europa és Enceladus jégtáblái milyen vastagok - talán csak néhány kilométer, vagy talán több tíz. Képesek-e a baktériumok és a többsejtű szervezetek túlélni ilyen szélsőséges körülmények között?
A 20. század közepén a szovjet tudósok azt sugallták, hogy az óriási édesvízi tavakat el lehet rejteni az Antarktisz jége alatt. A kontinens belsejében a jég vízré válik - részben a jégtömeg hatalmas nyomása, másrészt ugyanolyan geotermikus aktivitása miatt. A Vostok-tó létezését, amely a szovjet állomás tiszteletére kapta nevét, a radar megerősítette az 1960-as és 1970-es években. 2012-ben az orosz kutatók 3769 méter mélységre fúrtak egy kút, elérték a vizet és mintákat vettek elemzésre. 2013 márciusában a tudósok bejelentették egy új típusú baktérium felfedezését a mintákban, amelynek DNS-je csak 86% -ban azonos a tudományban ismert organizmusokkal. Ezután ezeket az adatokat megcáfolták, de a tóban számos szokatlan baktérium nyomát még mindig megtalálták.
Az Antarktiszon folytatódnak a kutatások. Valódi áttörést kell várni, amikor a tudósok eljutnak a tó mélyebb rétegeibe - a geotermikus aktivitás forrásaihoz, amelyek a vizet ásványi anyagokkal telítik és körülbelül 5 ezer méter mélységben találhatók.
"Vostok" orosz kutatóállomás, amelynek alatt közel 4000 méter mélységben van egy nagy tó, friss vízzel.
Ha baktériumok élhetnek az Antarktisz tavakban - óriási nyomás alatt és alacsony hőmérsékleten, „fény nélkül, vízben oldott szerves szén nélkül, alapanyagok erősen hígított ionokkal, hosszú távú elszigetelés a felszíni biótából legalább 14 millió évig, és valószínűleg felesleges oldott oxigén”- akkor más bolygókon élhetnek, amelyeket korábban élettelennek tartottunk.
Valószínű azonban, hogy az idegen élet nem földi modelleken épül fel. A Titán folyékony tavai otthont adhatnak metanogéneknek - szervezeteknek, amelyek oldószerként nem vizet, hanem metánt használnak. A magasabb légköri hőmérsékletű bolygók a szilikon helyett a szén helyett a szénatomon mozgó organizmusokon élhetnek, mint ahogy az a Földön szokásos. A tudósok évek óta vitatják, hogy a vírusok élő organizmusoknak tekinthetők-e. A helyes válasz attól függ, hogy az élet mely meghatározását használjuk. Ha az űrkutatás folytatódik, ezt a koncepciót többször felülvizsgálják.
A cikk írásakor John Willis csillagász könyvének anyagait használták: „Mindezek a világok a tiéd. A földön kívüli élet tudományos kutatásai”, amelyet az„ Alpina Publisher”kiadó publikált ez év márciusában.
Oleg Matfatov