Roverul Curiosity a descoperit recent metan pe Marte, ceea ce poate indica prezența formelor de viață acolo. Aceasta înseamnă că suntem pe punctul de a descoperi viața pe Marte? Profesorul de biologie și genetică Gary Ravkan vrea să caute ADN-ul pe Marte. El este atras de ideea că viața așa cum o știm este universală pe toată Calea Lactee.
De aproape șapte ani, roverul Curiosity al NASA explorează suprafața lui Marte. Acum două săptămâni, a făcut o descoperire uluitoare, cu concentrații relativ mari de gaz metan. De asemenea, rover a detectat metan în 2013, dar concentrația înregistrată în această lună - aproximativ 21 miliarde de fracțiuni - a fost triplată. Motivul pentru care acest mesaj a devenit o veste mare în comunitatea științifică este acela că metanul este adesea un semn de viață; în ciuda faptului că acest gaz poate fi rezultatul diferitelor reacții chimice, o parte semnificativă a acestuia este produsă de lucrurile vii. Asta înseamnă că suntem pe punctul de a descoperi viața pe Marte și, dacă da, ce fel de viață ar putea fi?
Pentru a discuta aceste probleme, am vorbit la telefon cu Gary Ruvkun, biolog molecular și profesor de genetică la Harvard Medical School. Ravkan, după cum recunoaște el însuși, ia o poziție neobișnuită în problema originii vieții și a posibilității de a detecta semne de viață oriunde. Pe scurt, el pune sub semnul întrebării afirmația convențională conform căreia forma noastră de viață bazată pe ADN a avut originea pe Pământ. Interviul, care a început cu o conversație despre descoperirea metanului, s-a transformat într-o discuție despre motivul pentru care vrea să trimită un dispozitiv pe Marte, numit secvențitor ADN. (După conversația noastră, NASA a anunțat că concentrația de metan a scăzut la nivel normal, determinând oamenii de știință să fie și mai confuzați.) În timpul conversației noastre, care a fost modificată și prescurtată pentru claritate,Am discutat, de asemenea, cum dezbaterea științifică despre originile vieții se intersectează cu dezbaterea religioasă, motivele pentru care poate greși fatal și ce înseamnă să exprimi o opinie minoritară în comunitatea științifică.
Care este concluzia principală pe care ai făcut-o în urma detectării metanului?
- Căutarea metanului este o tehnică bună pentru căutarea indirectă a vieții. Problema este că există și metode chimice pentru producerea metanului. Nu poate fi numit un surogat ideal pentru viață. Prin urmare, experimentele propuse de NASA pentru detectarea vieții, în special în epoca noastră de exoplanete, când au fost descoperite atât de multe planete în jurul stelelor, vizează studii spectroscopice ale atmosferei lor. Acest lucru este întotdeauna asociat cu utilizarea unor cantități mari de substanțe chimice, cum ar fi metanul și CO2.
Credeți că acesta este cel mai bun mod de a îndeplini această sarcină? Sau credeți că există o modalitate mai bună de a face această cercetare?
„Acesta este singurul mod de a le conduce în astfel de locuri îndepărtate. Modul meu preferat de a găsi viață este să zboare pe planetă și să cauți ADN-ul acolo. Rezultă că viața de pe altă planetă poate fi complet analogă vieții aici, dar majoritatea astrobiologilor reprezintă starea de lucruri oarecum diferit.
Cum diferă punctul tău de vedere asupra acestei probleme de cel general acceptat?
Video promotional:
- În opinia mea, teza conform căreia viața își are originea aici este oarecum presupusă. Pe baza acestuia, se pare că suntem într-un fel complet unici și că totul s-a întâmplat exact aici. Sunt atras din punct de vedere estetic de ideea că viața așa cum o știm este universală pe toată Calea Lactee. Se pare că de îndată ce evoluează, începe să se răspândească. Și o modalitate de a demonstra acest lucru este de a rula ceasul înainte, nu înapoi. Dacă vorbim cu adevărat despre colonizarea lui Marte, primul pas este să trimitem bacterii acolo pentru a forma o atmosferă. Așadar, dacă porniți ceasul cu un milion de ani înainte, probabil că vom trimite bacterii către diferite planete la un milion de ani lumină.
Deci, stai, vreau doar să-l înțeleg. Deci spuneți că vi se pare romantic sau atractiv să credeți că alte forme de viață vor fi comparabile cu noi?
- Da. Faptul că viața nu și-a luat originea aici. Tocmai a aterizat pe planeta noastră. Că își are originea în altă parte. Și mulți oameni se plâng de acest lucru. Ei spun: „Ei, doar transferați problema originii vieții într-un alt loc”. Asa si este.
În e-mail-ul dvs. ați descris opiniile dvs. ca fiind „nu foarte standard în domeniul microbiologiei”. Și acest lucru se datorează parțial faptului că doriți să trimiteți un secvențitor ADN pe Marte, nu?
- Aici, pe Pământ, dacă mergeți undeva la lac și doriți să știți cine locuiește acolo, atunci tehnica următoare este folosită acum pentru a găsi răspunsul la această întrebare: se face murdărie, se efectuează analiza ADN-ului și sunt determinați toți compușii genomici din acest ADN. Aceasta vă oferă o imagine destul de bună despre cine există în acel loc. Desigur, există multe tipuri diferite de bacterii care trăiesc în soluri și substanțe similare.
Și, dacă te uiți în literatura de specialitate, există zeci de mii de studii care se bazează pe acest lucru, iar prima dată a fost făcut acest lucru, după părerea mea, acum 20 de ani, atunci ADN-ul a fost folosit ca amprentă pentru a detecta organismele existente. Și putem spune: „Puteți face același lucru pe Marte și analizați secvența ADN”. Și atunci ai întreba: „Ei, există cineva acolo ca vărul nostru?” Ceea ce găsim nu trebuie să fie fratele nostru. Poate fi conectat cu noi prin legături mai îndepărtate decât un frate, de exemplu, ca un văr, ceea ce înseamnă că poate proveni din același arbore de viață. După ce ați făcut acest lucru, puteți spune: „Ei bine, viața pe Pământ și pe Marte sunt similare și asta este un fel de idee cel mai puțin interesantă, deoarece Pământul și Marte sunt foarte apropiate”. Deci este aproape evidentcă pot avea aceeași formă de viață, pentru că există un schimb. Dar dacă există una și aceeași formă de viață pe toată Calea Lactee?
Ce ar spune oamenii care sunt sceptici cu privire la gândurile tale ca răspuns la acest lucru?
„Ei ar spune că este o prostie. [Râde] Pentru că ei spun: „Ei, trebuia să înceapă undeva, deci de ce nu crezi că a început aici? De ce propuneți ipoteza că am luat viață și să nu devenim sursa dezvoltării ei? " Pentru că există dovezi clare pentru dezvoltarea vieții în genomii noștri. Aceasta se numește RNA World, care a fost cea mai timpurie formă de viață și este încă prezentă în genomii noștri. O putem vedea acolo, deci putem identifica etapele timpurii ale evoluției cu o singură analiză a genomurilor moderne. În manualele și în științele ortodoxe, RNA World - un fel de precursor al lumii ADN - a fost pe Pământ acum patru miliarde de ani. Și aș sugera că, nu, probabil că a existat acum zece miliarde de ani undeva pe cealaltă parte a Căii Lactee și s-a răspândit în toată galaxia.
Se dovedește că pentru oricare dintre ipoteze - nici aproximativ patru miliarde de ani, nici aproximativ zece miliarde de ani - nu există nicio justificare științifică? Asta vrei să spui?
- Nu Nu NU. Pământul există de 4,5 miliarde de ani. Iar universul, cel puțin dacă contezi din Big Bang, are aproximativ 14 miliarde de ani. Prin urmare, dacă viața își are originea în altă parte, aveți o rezervă de timp de zece miliarde de ani. Dar aș prefera ca această rezervă să fie de o sută de miliarde de ani sau o mie de miliarde de ani. Ar fi mult mai frumos.
Și de ce ar fi mult mai frumos?
- Ei, pentru că în felul acesta ai mai mult timp. Vedeți, ideea este că, dacă priviți înregistrările fosile, unde puteți găsi primele dovezi ale vieții? Desigur, veți găsi dovezi pentru bacterii, cum arată bacteriile, cum se numesc stromatolite, aceste bacterii verzui-albăstrui care există în colonii. Toate acestea formează fosile bune și pot fi văzute acum 3,5 miliarde de ani. Adică viața a evoluat deja la stadiul formării bacteriilor destul de complexe foarte repede după răcirea Pământului.
Și, știți, majoritatea oamenilor din afara comunității științifice vor spune: „Ei bine, da, bacteriile sunt organisme destul de simple”. Dar bacteriile nu sunt simple organisme. Bacteriile sunt incredibil de complexe. Bacteriile sunt roboții autoreplicanti la care visează inginerii electrici. Acestea pot crea o copie a lor în 20 de minute cu patru mii de părți.
Deci, ce concluzie se poate trage din povestea ta despre bacterii?
„Au fost la un nivel extrem de ridicat de evoluție și cred că au ajuns aici imediat ce Pământul s-a răcit și tocmai a început să crească. S-au răspândit pe Calea Lactee și, eventual, în întregul univers. De exemplu, ați auzit despre proiectul SETI? Caută viață inteligentă?
Da. [De fapt, nu am făcut-o.]
- De regulă, aceștia sunt matematicieni și se așteaptă ca cei deștepți dintr-o altă galaxie să le trimită numărul Pi sau, știți, un alt semnal matematic. De fapt, ei vor trimite doar secvențe ADN.
Adică spui că viața a ajuns aici pe măsură ce s-a răspândit peste tot. Astfel, dacă trimitem un secvențitor ADN în spațiu și aflăm că, pe baza datelor pe care le-a colectat, toate acestea s-au răspândit și apoi am zburat pe Pământ și nu suntem deloc progenitorii de tot …
- Exact.
Deci, alți oameni, cei care au o opinie diferită asupra acestei chestiuni, cred: „Nu, forma noastră de viață a luat naștere aici, iar alte forme de viață pot fi pe alte planete și putem înțelege acest lucru datorită metanului” sau ceva din acest spirit? Prin urmare, trebuie să căutăm ceva precum metanul, deoarece în acest fel putem găsi forme de viață complet diferite
- Exact. Această zonă a astrobiologiei este zona oamenilor care se gândesc la viața de pe alte planete. Și, probabil, nu știu, există între o mie și cinci de mii de oameni care se numesc astrobiologi, iar NASA a depus mult efort în dezvoltarea acestei zone. Și dacă ați întreba o mie de astrobiologi dacă cred că viața s-a răspândit sau a evoluat independent, aș spune că 1% ar fi gata să accepte ideea de a răspândi viața sub forma în care pot să o spun.
Așadar, dacă 99% dintre oamenii de știință cred în încălzirea globală și o minoritate nesemnificativă spune că nu are legătură cu activitățile umane sau că pur și simplu nu există, fie că ar fi, aruncăm ochii și spunem: „Ei bine, acest lucru nu este foarte ceva științific. " Acești oameni sunt vornici din industria combustibililor fosili și din zonele conexe. Ești un om de știință foarte respectat, care nu este considerat un excentric excentric. Aveți îndoieli interioare?
„Dacă aș fi o persoană rațională, probabil ai avea dreptate. [Râde.] Dar nu știu de ce. Doar are sens. De fapt, fiecare manual spune că viața s-a întâmplat pe Pământ și aceasta este o mică improvizație - să spunem: știți și noi am zburat aici. Intelegi? Acest lucru, într-un fel, nu oferă nicio satisfacție, deoarece transferă problema în altă parte în altă sferă. Intelegi? Dar, la fel, trebuia să înceapă din altă parte.
Bănuiesc că mi-a venit ideea că este atât de ușor să treci de la o pungă de substanțe chimice la o bacterie deplină și că acest lucru s-ar putea întâmpla peste câteva sute de milioane de ani pe Pământ. De asemenea, este important să înțelegem că, având în vedere tectonica plăcilor de pe Pământ, planeta noastră își șterge foarte repede istoria, pe măsură ce continentele se schimbă, iar suprafața Pământului se reconstruiește. Este foarte dificil să găsești probe care au o vechime de peste trei miliarde de ani. Nu sunt mulți dintre ei pe Pământ. Prin urmare, este destul de dificil să căutați cele mai vechi fosile aici. Și aici ajungem la unul dintre avantajele lui Marte - nu există o tectonică a plăcilor. Prin urmare, dacă doriți să căutați unele fosile antice pe Marte, atunci nu a existat o înmormântare permanentă a trecutului, spre deosebire de Pământ.
Ce descoperire de pe Marte poate indica corectitudinea sau eronarea teoriei tale?
- Ei bine, vreau să spun, din nou, dacă secvențializarea ADN-ului a fost efectuată acolo, care este un proces foarte sensibil, nu? Prin urmare, pe Marte s-ar putea găsi organisme extrem de rare. Și dacă le-ați găsit, descoperind în același timp că nu este ușor, știți, un fel de mătreață sau acnee de la cineva din departamentul de asamblare al navei spațiale, că este ceva cu rădăcini adânci - adică este asociat cu viața de pe Pământ, dar cam în același mod în care un cangur este un animal, dar în același timp destul de evident diferit de orice ai văzut în Lumea Veche, atunci ai stabili că ai descoperit ceva nou, nu? Și același lucru se poate spune și pentru bacterii.
Sau dacă oamenii de la proiectul SETI au primit într-o zi un semnal de patru caractere, ca o secvență ADN, și ați ales un cod de decriptare și ați spus: „O, Dumnezeule, asta pare ca una dintre genele pe care le recunoaștem”, ar exista o dovadă că în genomică undeva pe altă planetă există un schimb.
Ce descoperire te-ar putea convinge că greșești sau că nu este o coincidență că te-ai regăsit în minoritate?
- Ei bine, dacă cineva ar descoperi o formă de viață complet nouă, care nu este construită pe ADN, cred că ar fi o bună refutare a acestei idei de panspermie.
Vă voi lăsa să plecați foarte curând, dar dacă viața totuși își are originea aici și apoi se va răspândi mai departe? Și astfel, am găsit ceva ADN pe Marte, dar s-a sfârșit acolo pentru că s-a răspândit de pe Pământ. Este posibil?
- Da, dar ne pune în centrul universului, iar întreaga putere a istoriei se află în apel: „Nu trebuie să presupunem că suntem centrul a tot. Suntem nesemnificative.
Care sunt motivele religioase aici? Vedeți vreun aspect religios în această discuție?
- V-am trimis un link sau v-am rugat să căutați un videoclip? [Ravkan mi-a recomandat să vizionez un videoclip pe YouTube în care își exprimă poziția cu privire la „viața în afara Pământului”.]
Da, am vizionat acest videoclip
- În acest videoclip, am făcut ceva despre care mi-a fost un pic frică: m-am referit la minunatul motor al sintazei ATP. Este unul dintre cele mai uimitoare mici mecanisme pe care bacteriile le au pentru generarea de energie prin pomparea protonilor pe membrane. Și, în esență, au un motor molecular care îl pornește, nu știu, la o mie de rotații pe minut sau cam așa ceva.
Prin urmare, adepții teoriei inteligente - îmi este aproape frică să spun acest lucru, pentru că ultimul lucru mi-ar plăcea să fie interpretate declarațiile mele publice de către susținătorii teoriei inteligente - folosesc sinteza ATP ca bază pentru teoria lor.
Ce este sinteza ATP?
„Acesta este un mic motor hidraulic rotativ care generează ATP prin pompe cu protoni. Acesta este un miracol perfect al evoluției. Și vreau să subliniez că o consider evoluție, dar fanaticii religioși o folosesc pentru a demonstra că evoluția nu a putut-o face pentru că este atât de frumos gândită.
Și cum se raportează asta la aceste două teorii …
„Ei bine, există fanatici religioși care urmează același exemplu ca și mine. Folosesc acest exemplu pentru a spune „Acesta este culmea evoluției”. Vedeți, acum trei sau patru miliarde de ani, aceasta nu mai este o formă de viață primitivă. Aceasta este o viață extrem de evoluată. A atins deja un nivel ridicat de evoluție.
Clar. Și ei susțin că acest lucru dovedește unicitatea oamenilor pentru că Dumnezeu i-a creat?
- Da. Și spun: „Nu, pentru că au trecut mult mai mult timp decât patru miliarde de ani”.
Am crezut că vei spune contrariul despre dimensiunea religioasă, că teoria ta nu consideră Pământul ca centrul a tot, de aceea oamenii religioși nu cred în ea. Dar poziția altor oameni de știință este cel puțin mai aproape de unele credințe religioase, deoarece consideră Pământul ca început
- Da. Nu cred - bine, poate că părerea ortodoxă asupra originii vieții pe pământ își are rădăcinile în Adam și Eva. Nu stiu. Poate că nu am avut o singură gândire religioasă în întreaga mea viață.
Este un șoc. Cât de dificil este să trimiteți un astfel de secvențier pe Marte? Și acest lucru se poate întâmpla în viitorul apropiat?
- NASA ne susține. Maria Zuber, un om de știință planetar pasionat, și am lucrat împreună la acest lucru de aproape 20 de ani, iar NASA ne sprijină activitatea. Aceasta este o întreprindere cu risc ridicat în care sunt gata să arunce ceva bani, dar încă nu au aprobat zborul. Încă nu au ajuns la asta. Pe de altă parte, a privi cum se organizează NASA în sine este destul de interesant. O dată la zece ani, ei realizează ceea ce se numește Decada Survey, când merg pe jos și vorbesc cu oameni de știință planetari din SUA, Europa și lumea și îi întreabă: „Ce proiect credeți că este cel mai important?” Apoi, totul se varsă într-un document de 200 de pagini și, dacă te uiți la prioritățile lor, ce este important pentru ei ca organizație spațială,atunci căutarea vieții pe alte planete este prioritatea numărul unu.
Concentrația mare de metan joacă vreun rol în această discuție?
„Cei mai mulți astrobiologi ar spune:„ Ei bine, poate există acolo bacterii producătoare de metan”. Aceste bacterii, care absorb dioxidul de carbon, folosesc hidrogen din sol și generează metan. Este metabolismul. Și majoritatea astrobiologilor ar spune: „Apropo, metanul poate fi asociat cu microbii”. Și așa, da, cred că majorității oamenilor le va plăcea ideea de bacterii producătoare de metan pe Marte.
Și, probabil, mulți dintre ei vor spune: „Da, ideea de a avea o legătură cu bacteriile producătoare de metan pe Pământ nu poate fi atât de nebună”.
Deci, să rezumăm pentru claritate. Din această conversație, am făcut următoarele concluzii: credeți în teoria începutului inteligent, nu credeți în încălzirea globală și respectați teoriile nebunești despre viață de pe alte planete
- Asteapta asteapta. [Râde.] Nu, nu. Va fi posibil să renunț la cariera mea.
Isaac Chotiner
