Cum studiile vieții în condiții extreme ne ajută să înțelegem ce forme de organisme vii vom întâlni în spațiu și pe alte planete.
Într-o seară din noiembrie 1938, difuzarea periodică de știri la radioul american a fost întreruptă de un „mesaj de urgență”: extratereștrii au fost descoperiți în New Jersey. Voci de panică ale martorilor oculari au povestit despre invadatori agresivi. Shot-urile au sunat în fundal, semnalând că totul era foarte serios. Știrea, din păcate, s-a dovedit falsă - a fost doar o emisiune radio „Războiul lumilor” de H. G. Wells. Dar nu toți ascultătorii au înțeles acest lucru.
Chiar și decenii mai târziu, reacția publicului la acest „mesaj special” rămâne o problemă de controversă. Unii au susținut că mii de oameni au fugit pe străzi în panică. Alții au spus că nu au observat tulburările sociale și tulburările sociale intense. Așa cum s-a întâmplat, a devenit clar pentru toată lumea: dacă într-o zi extratereștrii vor fi descoperiți cu adevărat, oamenii cu greu vor fi fericiți de acest eveniment.
Dar dacă primii extratereștri nu ar fi înarmați cu dinții, creaturi inteligente și nemiloase, ci microorganisme minuscule, a căror asemănare le putem întâlni pe planeta noastră? Ce ne va aduce această descoperire și cum ne poate schimba înțelegerea vieții?
Șansele de a găsi colonii microbiene în afara Pământului sunt mult mai mari decât șansele de a găsi marțienii în fantezia lui Wells. De fapt, oamenii de știință pot face prima descoperire a vieții extraterestre în termen de 20 de ani - aceasta este perioada la care apelează acum reprezentanții NASA. Va fi un eveniment de reper în lunga istorie a explorării spațiului uman. Dar doar câțiva vor acorda cu adevărat atenție. Și în câteva decenii, astfel de știri pot deveni de rutină, la fel cum noutățile despre descoperirea de noi exoplanete la începutul secolului nostru au devenit de rutină.
Michael Varnum, psiholog la Universitatea din Arizona, a efectuat mai multe studii pentru a afla cum vor reacționa oamenii la știri despre descoperirea unor microbi necunoscuți în afara Pământului. S-a dovedit că oamenii sunt chiar mai pozitivi cu privire la microbii extratereștri decât organismele artificiale create de oameni în laboratoarele științifice. În 2017, astrofizicianul Rene Heller a efectuat propriul experiment, solicitând voluntarilor să-l ajute să decodeze un semnal extraterestru fals. Sute de oameni au răspuns la mesajul său. Așa cum Heller și-a dat seama fericit, astăzi asemenea descoperiri generează mai mult interes decât groază în oameni.
Momentan, nu am descoperit încă nimic care trăiește pe alte planete: astrobiologia rămâne o știință fără obiect. Dar studiul diferitelor organisme de pe vechiul Pământ bun, astăzi, ne poate spune deja multe despre ce să ne așteptăm de la viața pe care o vom întâlni în spațiu. În ultimele sute de ani, descoperirile biologilor ne-au schimbat semnificativ înțelegerea conceptului de lucruri vii. Acum știm că viața este mult mai complexă și mai diversă decât ni se părea înainte.
Video promotional:
Acesta nu este Marte, acesta este deșertul Atacama din Chile, condițiile în care sunt într-adevăr foarte asemănătoare cu cele ale lui Marte.
Deșerturi, spațiu, ocean
Ideea că viața poate exista pe alte planete a fost exprimată de Democrit. Următorul său apolog a fost magicianul și reformatorul italian Giordano Bruno. Această idee a fost cu adevărat înrădăcinată în Epoca Iluminării și de atunci a cunoscut doar o scurtă perioadă de declin. La începutul secolului XX, mulți erau convinși că pe Marte exista o civilizație avansată care construise o rețea gigantică de canale pentru irigarea câmpurilor. Canalele erau clar vizibile printr-un telescop și erau văzute de oameni complet diferiți din diferite părți ale planetei. În realitate, „irigarea marțiană” s-a dovedit a fi o iluzie optică. În ciuda acestui fapt, ipoteza existenței vieții pe Marte și pe alte planete ale sistemului solar astăzi pare chiar mai plauzibilă decât înainte.
În 2015, biologii de la Universitățile Tehnice din Arizona și Berlin au examinat probele de sol din deșertul chinez Atacama, unul dintre cele mai uscate locuri de pe planetă. În multe feluri, seamănă cu suprafața lui Marte. S-a dovedit că, chiar și într-un climat atât de inospital, diverse tipuri de bacterii pot supraviețui și se pot reproduce. În timpul unei secete îndelungate, acestea cad în animație suspendată, iar apoi, fiind aproape de apă, prind viață imediat. În hibernare, aceste bacterii pot supraviețui sute sau chiar mii de ani. Oceanele au părăsit suprafața lui Marte acum aproximativ 2,5 milioane de ani. Dar în intestinele planetei, pot exista în continuare colonii de bacterii care își vor aștepta cercetătorii.
La sfârșitul anilor '70, o adevărată revoluție în biologie a fost făcută prin descoperirea bacteriilor termofile, care nu au nevoie de lumina soarelui și pot să locuiască în adâncimile oceanului, creând ecosisteme subacvatice întregi. Aceste bacterii trăiesc în apropierea izvoarelor geotermale, unde apa este în contact strâns cu mantaua. Temperatura în astfel de izvoare poate atinge 350 ° C. Bacteriile extreme, spre deosebire de majoritatea celorlalte specii, își primesc energia nu de la soare, ci de la metale dizolvate în apă. Aceste bacterii se hrănesc cu viermi și moluște, iar acestea, la rândul lor, sunt mâncate de prădători mai mari. Descoperirea a surprins chiar și oamenii de știință.
Holger Jannasch, oceanolog, participant la primele studii asupra bacteriilor termofile:
Am fost uimiți de gândul că energia solară, care este atât de importantă pentru existența vieții pe planeta noastră, ar putea fi înlocuită cu energia pământească. […] Acesta este un concept complet nou și, după părerea mea, una dintre principalele descoperiri biologice ale secolului XX.
Aerisiri hidrotermale, care adăpostesc specii neobișnuite de bacterii
Este posibil să găsim ecosisteme subacvatice similare cu cele terestre de pe lunile lui Saturn și Jupiter - Europa și Enceladus. De asemenea, există oceane cu apă sărată și activitate geotermică semnificativă. Apa Enceladus este similară cu Lacul Mono din California. Există multă sare și sifon în acest lac și, prin urmare, nu există pești - dar în el trăiesc bacterii neobișnuite, care s-au adaptat bine la concentrații de arsen care sunt mortale pentru alte organisme. Bacteriile similare trăiesc probabil pe Enceladus.
În 2015, stația spațială americană Cassini-Huygens a zburat pe lângă Enceladus - direct prin penele de apă care se ridică câțiva kilometri deasupra suprafeței înghețate a satelitului. În această apă, oamenii de știință au reușit să găsească molecule de hidrogen. Aceasta înseamnă că sub gheața lui Enceladus se desfășoară procese geologice - la fel ca pe Pământ. În consecință, microorganismele Enceladus (dacă există) pot primi energie din dioxidul de carbon dizolvat în apă. Aceasta este însăși reacția care stă la baza întregului copac al vieții pe Pământ.
Mai multe zboruri către Europa și Enceladus sunt planificate pentru anii 2030. Acești corpuri cerești, fără a-l număra pe Marte, sunt astăzi principala țintă a astrobiologilor. Cel mai probabil, acesta este locul în care găsim mai întâi viața extraterestră. Dar mai întâi, mai trebuie să ajungi la ea. Nu se știe încă cât de groase sunt ghețurile Europei și Enceladus - poate doar câțiva kilometri, sau poate câteva zeci. Bacteriile și organismele multicelulare vor putea supraviețui în astfel de condiții extreme?
În mijlocul secolului XX, oamenii de știință sovietici au sugerat că vaste lacuri de apă dulce ar putea fi ascunse sub gheața Antarcticii. Gheața din interiorul continentului se transformă în apă - parțial datorită presiunii enorme a maselor de gheață și parțial datorită aceleiași activități geotermale. Existența lacului Vostok, care și-a primit numele în onoarea stației sovietice, a fost confirmată de radar în anii ’60 -’70. În 2012, cercetătorii ruși au găurit o fântână până la o adâncime de 3.769 de metri, au ajuns la apă și au luat probe pentru analiză. În martie 2013, oamenii de știință au anunțat descoperirea unui nou tip de bacterii în probe, al căror ADN este doar 86% identic cu organismele cunoscute științei. Apoi, aceste date au fost refutate, dar au fost găsite încă urme ale mai multor bacterii neobișnuite în lac.
Cercetările în Antarctica sunt în derulare. O adevărată descoperire merită așteptată când oamenii de știință ajung în straturile mai adânci ale lacului - la sursele de activitate geotermală care satura apa cu minerale și sunt situate la o adâncime de aproximativ 5 mii de metri.
Stația de cercetare rusă „Vostok”, sub care, la o adâncime de aproape 4.000 de metri, se află un lac mare cu apă dulce.
Dacă bacteriile pot trăi în lacurile Antarcticii - sub presiune enormă și temperatură scăzută, „fără lumină, fără carbon organic dizolvat în apă, cu ioni extrem de diluate de substanțe de bază, izolarea pe termen lung de biota de suprafață timp de cel puțin 14 milioane de ani și, probabil, cu exces de oxigen dizolvat”- atunci ei pot trăi pe alte planete, pe care le-am considerat anterior improprii pentru viață.
Cu toate acestea, este foarte posibil ca viața extraterestră să nu fie construită pe modele pământene. Lacurile lichide ale Titanului pot fi acasă la metanogeni - organisme care nu folosesc apa, ci metanul ca solvent. Planetele cu temperaturi atmosferice mai ridicate pot să locuiască în organismele construite pe o moleculă de siliciu, mai degrabă decât carbon, așa cum este obișnuit pe Pământ. De mai mulți ani, oamenii de știință dezbat dacă virusurile pot fi considerate organisme vii. Răspunsul corect depinde de definiția vieții pe care o folosim. Dacă explorarea spațială continuă, acest concept va fi revizuit de mai multe ori.
La scrierea acestui articol au fost folosite materiale din cartea astronomului John Willis „Toate aceste lumi sunt ale tale. Căutări științifice pentru viața extraterestră, care este publicată de editura „Alpina Publisher” în luna martie a acestui an.
Oleg Matfatov
