Hvordan studier av liv under ekstreme forhold hjelper oss å forstå hvilke former for levende organismer vi vil møte i verdensrommet og på andre planeter.
En kveld i november 1938 ble den ordinære nyhetssendingen på amerikansk radio avbrutt av en "nødmelding": romvesener var blitt oppdaget i New Jersey. Panikkstemmer fra øyenvitner fortalte om aggressive inntrengere. Skudd rangerte i bakgrunnen og signaliserte at alt var veldig alvorlig. Nyheten viste seg dessverre å være falsk - det var bare et radioprogram "War of the Worlds" av H. G. Wells. Men ikke alle lyttere forsto dette.
Selv tiår senere forblir publikums reaksjon på denne "spesielle beskjeden" et spørsmål om kontrovers. Noen hevdet at tusenvis av mennesker flyktet i gatene i panikk. Andre sa at de ikke la merke til den intense sosiale uroen og uroen. Det var som det måtte være, det ble klart for alle: Hvis en dag romvesener virkelig blir oppdaget, vil folk neppe være glade for denne hendelsen.
Men hva hvis de første romvesenene ikke er tungt bevæpnede, intelligente og hensynsløse skapninger, men bittesmå mikroorganismer, som vi kan møte på planeten vår? Hva vil denne oppdagelsen bringe oss, og hvordan kan den endre vår forståelse av livet?
Sjansene for å finne mikrobielle kolonier utenfor Jorden er mye høyere enn sjansene for å finne Martians i Wells 'fantasi. Faktisk kan forskere gjøre den første oppdagelsen av fremmed liv i løpet av 20 år - dette er perioden som NASA-representantene nå kaller. Det vil være en severdighet i den lange historien om menneskelig romutforskning. Men bare noen få vil virkelig ta hensyn til det. Og om noen tiår kan slike nyheter bli rutine, akkurat som nyheter om oppdagelsen av nye eksoplaneter på begynnelsen av vårt århundre har blitt rutine.
Michael Varnum, en psykolog ved University of Arizona, gjennomførte flere studier for å finne ut hvordan folk ville reagere på nyheten om oppdagelsen av ukjente mikrober utenfor jorden. Det viste seg at folk er enda mer positive til fremmede mikrober enn kunstige organismer skapt av mennesker i vitenskapelige laboratorier. I 2017 gjennomførte astrofysiker Rene Heller sitt eget eksperiment, der han ba frivillige hjelpe ham med å avkode et falsk fremmed signal. Hundrevis av mennesker svarte på meldingen hans. Som Heller lykkelig skjønte, genererer slike funn i dag mer interesse enn skrekk hos mennesker.
For øyeblikket har vi foreløpig ikke oppdaget noe som bor på andre planeter: astrobiologi er fortsatt en vitenskap uten gjenstand. Men studiet av forskjellige organismer på den gode gamle jorden i dag kan allerede fortelle oss mye om hva vi kan forvente av livet vi vil møte i verdensrommet. I løpet av de siste hundre årene har funnene fra biologer endret vår forståelse av begrepet levende ting betydelig. Nå vet vi at livet er mye mer sammensatt og mangfoldig enn det virket for oss før.
Salgsfremmende video:
Dette er ikke Mars, dette er Atacama-ørkenen i Chile, forholdene der faktisk er veldig likt Mars.
Ørkener, plass, hav
Ideen om at livet kan eksistere på andre planeter ble uttrykt av Democritus. Den neste unnskyldningen var den italienske tryllekunstneren og reformatoren Giordano Bruno. Denne ideen var virkelig forankret i opplysningstiden, og har siden den gang opplevd en kort periode med tilbakegang. På begynnelsen av 1900-tallet var mange overbevist om at det fantes en avansert sivilisasjon på Mars som hadde bygget et gigantisk nettverk av kanaler for vanning av felt. Kanalene var tydelig synlige gjennom et teleskop, og de ble sett av helt forskjellige mennesker fra forskjellige deler av planeten. I virkeligheten viste "Martian irrigation" seg som en optisk illusjon. Til tross for dette virker hypotesen om eksistensen av liv på Mars og andre planeter i solsystemet i dag enda mer sannsynlig enn før.
I 2015 undersøkte biologer fra Arizona og Berlin tekniske universiteter jordprøver fra den chilenske Atacama-ørkenen, et av de tørreste stedene på planeten. På mange måter ligner det overflaten til Mars. Det viste seg at selv i et så ugjestmilde klima kan forskjellige typer bakterier overleve og reprodusere. Under en lang tørke faller de i suspendert animasjon, og blir umiddelbart i nærheten av vannet. I dvalemodus kan disse bakteriene overleve i hundrevis eller tusenvis av år. Havene forlot overflaten på Mars for omtrent 2,5 millioner år siden. Men i tarmene på planeten kan det fremdeles være kolonier av bakterier som vil vente på forskerne.
På slutten av 1970-tallet ble det skapt en reell revolusjon innen biologi ved oppdagelsen av termofile bakterier, som ikke trenger sollys og kan bebor havdypet, og skaper hele undervannsøkosystemer. Disse bakteriene lever i nærheten av geotermiske kilder, der vann er i nær kontakt med mantelen. Temperaturen i slike kilder kan nå 350 ° C. Ekstremofile bakterier, i motsetning til de fleste andre arter, får energien sin ikke fra solen, men fra metaller oppløst i vann. Disse bakteriene lever av ormer og bløtdyr, og de blir igjen spist av større rovdyr. Oppdagelsen overrasket selv forskerne selv.
Holger Jannasch, oseanolog, deltaker i de første studiene av termofile bakterier:
Vi ble lamslått av tanken om at solenergi, som er så viktig for livets eksistens på planeten vår, kunne erstattes av jordisk energi. […] Dette er et helt nytt konsept og etter min mening et av de viktigste biologiske funnene på 1900-tallet.
Hydrotermiske ventilasjonsåpninger, hjem til uvanlige arter av bakterier
Vi kan godt finne økosystemer under vann som ligner den landlige på månene til Saturn og Jupiter - Europa og Enceladus. Også der er det hav med saltvann og betydelig geotermisk aktivitet. Enceladus 'vann ligner på Mono-sjøen i California. Det er mye salt og brus i denne innsjøen, og derfor er det ingen fisk - men det bor uvanlige bakterier i den, som har tilpasset seg godt konsentrasjoner av arsen som er livsfarlig for andre organismer. Lignende bakterier lever sannsynligvis på Enceladus.
I 2015 fløy den amerikanske romstasjonen Cassini-Huygens forbi Enceladus - rett gjennom vannplommer som stiger i flere kilometer over den frosne overflaten på satellitten. I dette vannet har forskere klart å finne hydrogenmolekyler. Dette betyr at under isen fra Enceladus foregår geologiske prosesser - akkurat som på jorden. Følgelig kan mikroorganismene til Enceladus (hvis de finnes) motta energi fra karbondioksid oppløst i vann. Dette er selve reaksjonen som ligger ved bunnen av hele livets tre på jorden.
Flere flyreiser til Europa og Enceladus er planlagt i 2030-årene. Det er disse himmellegemene, som ikke teller Mars, som i dag er hovedmålet for astrobiologer. Det er mest sannsynlig at det er her vi først finner fremmedliv. Men først må du fremdeles komme til henne. Det er foreløpig ikke kjent hvor tykke isplatene til Europa og Enceladus er - kanskje bare noen få kilometer, eller kanskje flere titalls. Vil bakterier og flercellede organismer kunne overleve under så ekstreme forhold?
Tilbake i midten av 1900-tallet antydet sovjetiske forskere at enorme innsjøer med ferskvann kunne være gjemt under isen på Antarktis. Is i det indre av kontinentet blir til vann - delvis på grunn av ismassens enorme trykk, og delvis på grunn av den samme geotermiske aktiviteten. Eksistensen av innsjøen Vostok, som fikk navnet sitt til ære for den sovjetiske stasjonen, ble bekreftet med radar på 1960- og 1970-tallet. I 2012 boret russiske forskere en brønn til en dybde av 3 769 meter, nådde vannet og tok prøver for analyse. I mars 2013 kunngjorde forskere funnet av en ny type bakterier i prøvene, hvis DNA bare er 86% identisk med organismer som er kjent for vitenskapen. Da ble disse dataene tilbakevist, men det ble fortsatt funnet spor av flere uvanlige bakterier i sjøen.
Forskning i Antarktis pågår. Et reelt gjennombrudd er verdt å vente på når forskere kommer til de dypere lagene av innsjøen - til kildene til geotermisk aktivitet, som metter vannet med mineraler og ligger på en dybde på rundt 5000 meter.
Den russiske forskningsstasjonen "Vostok", under en dybde på nesten 4000 meter, er det en stor innsjø med ferskvann.
Hvis bakterier kan leve i innsjøene i Antarktis - under et enormt trykk og lav temperatur, “uten lys, uten organisk karbon oppløst i vann, med sterkt fortynnede ioner av basiske stoffer, langvarig isolering fra overflate-biota i minst 14 millioner år og, sannsynligvis, med overskudd av oppløst oksygen”- da kan de leve på andre planeter, som vi tidligere anså som uegnet for livet.
Det er imidlertid ganske mulig at fremmede liv ikke blir bygget på jordiske modeller. Titans flytende innsjøer kan være hjem til metanogener - organismer som ikke bruker vann, men metan som et løsningsmiddel. Planeter med høyere atmosfæriske temperaturer kan bebor organismer som er bygd på et molekyl av silisium, i stedet for karbon, slik det er vanlig på jorden. I mange år har forskere diskutert om virus kan betraktes som levende organismer. Riktig svar avhenger av hvilken definisjon av livet vi bruker. Hvis romutforskningen fortsetter, vil dette konseptet bli revidert mer enn en gang.
Når jeg skrev denne artikkelen, ble materialer fra boken av astronomen John Willis brukt “Alle disse verdenene er dine. Vitenskapelige søk etter utenomjordisk liv ", som utgis av forlaget" Alpina Publisher "i mars i år.
Oleg Matfatov
