Zgodnie z fabułą przeboju filmowego „Prometeusz” z 2012 roku, życie nie powstało na Ziemi, ale zostało przyniesione przez wysoko rozwiniętą kosmiczną cywilizację „inżynierów”. Być może próbowali uchronić życie przed jakimś niebezpieczeństwem, wypełniając je nasionami z odległych planet lub po prostu postanowili spróbować swoich sił w roli „ogrodników Wszechświata”. Takie myśli są od czasu do czasu dyskutowane przez ziemskich naukowców. I chociaż nauka nie powinna dawać odpowiedzi na pytanie „dlaczego”, to jest gotowa zasugerować „jak”.
Pomysł, że życie zostało sprowadzone na Ziemię z kosmosu, ma długą i autorytatywną historię. Anaksagoras wyraził to już w V wieku pne. e., a sam termin „panspermia” jest grecki. Pomysł został opracowany przez wybitnych współczesnych naukowców, takich jak Lord Kelvin i Svante Arrhenius, a współczesne memy internetowe z planetami zakażonymi infekcją życia żywią się tymi pomysłami. Jednak wraz z początkiem ery kosmicznej, kiedy ludzie zaczęli lepiej rozumieć niebezpieczeństwo i ogromne wymiary przestrzeni międzygwiazdowej, wielu uznało, że żaden żywy organizm nie wytrzyma takiej podróży.
„Jako alternatywę dla mechanizmów zaproponowanych w XIX wieku przedstawiliśmy teorię ukierunkowanej panspermii, celowego przenoszenia organizmów na Ziemię przez inteligentne istoty z innej planety” - napisali brytyjski chemik Leslie Orgel i laureat Nagrody Nobla Francis Crick, jeden z odkrywców struktury DNA w 1972 roku. Ich artykuł w magazynie Icarus ukazał się dwa lata po tym, jak Orgel po raz pierwszy przedstawił pomysł kolegom, którzy zebrali się w Obserwatorium Byurakańskim w ZSRR, na międzynarodowej konferencji poświęconej komunikacji z cywilizacjami pozaziemskimi. Taka myśl była wypowiadana wcześniej, ale dopiero wtedy ukształtowała się w spójnej hipotezie. Autorzy od razu podkreślili, że nie ma dobrego powodu, aby uznać to za poprawne. Ale są dwie dość niezwykłe obserwacje.
Na co liczyć?
Film promocyjny:
Po pierwsze, jest to jedność kodu genetycznego wszystkich żywych organizmów. Rzeczywiście, w DNA człowieka i E. coli, które jest bardzo od niego odległe, aminokwasy są kodowane przez te same trojaczki nukleotydów. Według Cricka i Orgela taki system powinien pojawić się tylko w całości i od razu lub mógł zostać wybrany przez „ogrodników”. Przecież gdyby powstał z prostszego kodu, zobaczylibyśmy rozbieżności w działaniu nowoczesnych genomów. Nawet języki ludzkie używają bardzo różnych sposobów kodowania tych samych słów, ale tutaj wydaje się, że mamy do czynienia ze wskazaniem pewnego wspólnego „języka ojczystego”.
Kolejnym argumentem naukowców było tajemnicze uzależnienie organizmów ziemskich od molibdenu. Pierwiastek ten jest niezwykle mały w wodzie morskiej, a jeszcze mniej w minerałach kory, a mimo to odgrywa istotną rolę w komórkach bakterii E. coli i ludzi. W samych bakteriach zidentyfikowano ponad 50 enzymów, które nie mogą bez niego działać, a nawet potrzebujemy molibdenu w znacznie wyższych stężeniach niż w przyrodzie nieożywionej. Jest mało prawdopodobne, aby podstawowe procesy biochemiczne, które powstały nawet w pierwszych protokomórkach, mogły opierać się na tak trudnym do uzyskania pierwiastku. Może warunki ich rozwoju były inne - z nadmiarem molibdenu, obce?
Późniejsze odkrycia poważnie wstrząsnęły tymi pozycjami. Dzisiaj czarni palacze stali się faworytami do roli pierwszych ekosystemów, w których mogło powstać życie na ziemi. Te źródła geotermalne wrzucają do oceanu gorącą, zasoloną wodę i często są bardzo bogate w molibden (a także w życie). Później nawet Leslie Orgel porzucił ideę kierowanej panspermii, chociaż Crick nadal ją wspierał do końca. Jak pokazały nowe odkrycia, może się nie mylić.
Co i gdzie?
Życie poza Ziemią wygląda dziś znacznie bardziej realistycznie niż w latach 70. Obserwacje astronomiczne ujawniły obecność materii organicznej, czasem dość złożonej, zarówno na kometach, jak iw obłokach gazu i pyłu w odległych galaktykach. Wszystkie niezbędne prekursory biomolekuł zostały znalezione w meteorytach. Masa chondrytów zawiera 2–5% węgla, a do jednej czwartej jest organiczna. Istnieją dowody na obecność złożonych cząsteczek na Czerwonej Planecie, chociaż nie są one całkowicie wiarygodne.
Równocześnie imponująca była wymiana materii między Marsem a Ziemią. Według współczesnych szacunków do tej pory na naszą planetę spada z niego rocznie około 500 kg materiału, a wcześniej jeszcze więcej. I chociaż prawie cała ta ilość znajduje się w małych ziarenkach pyłu, dotarło do nas ponad 30 marsjańskich meteorytów. W jednym z nich (ALH 84001) w 1996 roku zidentyfikowali nawet coś, co wyglądało jak ślady bakterii. Jednak nie sam Mars: w 2017 roku astronomowie obserwowali asteroidę Oumuamua, która wleciała do Układu Słonecznego z innej gwiazdy. Szacuje się, że co roku odwiedzają nas tysiące takich międzygwiezdnych wędrowców. A dlaczego jeden z nich nie miałby nosić „zarodników” życia? Na szczęście w ciągu ostatniego ćwierćwiecza odkryliśmy tysiące odległych egzoplanet.
Okazało się, że planety i całe układy planetarne są wspólne w całej galaktyce. Odkryto dziesiątki światów, które potencjalnie nadają się do życia na Ziemi. A samo życie nie było tak kruche, jak wyglądało w latach publikacji Cricka i Orgela. W minionym czasie odkryto wiele organizmów, głównie archeonów, zamieszkujących ekstremalnie ekstremalne ekosystemy - od tych samych „czarnych palaczy” po najbardziej suche i mroźne pustynie. Eksperymenty na orbicie wykazały imponującą zdolność wielu dość złożonych stworzeń do znoszenia podróży kosmicznych, nawet tych najbardziej krótkotrwałych. Co możemy powiedzieć o organizmach chronionych nie przez przypadkowy meteoryt, ale przez skomplikowaną i zaprojektowaną sondę międzygwiazdową.
Jak odlecieć?
Strategia kierowanej panspermii została opracowana przez Michaela Motnera, nowozelandzkiego chemika w latach 90. Według niego odpowiednimi celami mogą być młode chmury protoplanetarne znajdujące się niedaleko, kilkadziesiąt lat świetlnych od nas. Dokładnie obliczona masa i prędkość sondy pozwoli jej znaleźć się w pożądanym obszarze chmury - tam, gdzie w przyszłości powstanie planeta podobna do Ziemi. Ruch aparatu będzie zapewniony przez żagiel słoneczny lub trakcję jonową, a chronione kapsułki dostarczą na miejsce frakcje mikrogramów - setki tysięcy komórek - różnych mikroorganizmów ekstremofilnych. Według obliczeń Motnera, mając odpowiedni żagiel, będzie można dotrzeć do sąsiednich chmur w ciągu kilkudziesięciu lub setek tysięcy lat, a kilka gramów biomasy wystarczy do „zarażenia”.
Nowy oddech pomysłom naukowca dał projekt Genesis, zaproponowany przez niemieckiego fizyka Claudiusa Grossa już w 2016 roku. W pełni zgodny z duchem czasu ma nadzieję na sztuczną inteligencję, która może wykryć idealne cele dla ukierunkowanej panspermii i wybrać do tego odpowiedni koktajl mikroorganizmów. Naukowiec uważa, że w optymistycznym scenariuszu pierwsze kapsuły Genesis polecą za 50 lat, aw pesymistycznym scenariuszu za sto lat. Jest nawet możliwe, że na pokładzie nie będą przewozić „dzikich” drobnoustrojów, ale komórki polekstremofilne specjalnie zaprojektowane przez biologów.
Najprawdopodobniej będą to całe zarodki ekosystemów modyfikowanych genetycznie, w których beztlenowe (niewymagające tlenu) wielokomórkowe eukarionty będą czekać na skrzydłach obok fotosyntetyzujących cyjanobakterii, wysoce odpornych na promieniowanie kosmiczne. Dodajmy tutaj pewien zestaw polekstremofilnych komórek GM archeonów - i mamy zbiór, który teoretycznie jest zdolny do adaptacji i opanowania nawet ciała, w warunkach, w których warunki są wyraźnie różne od tych na Ziemi. Miliardy lat ewolucji - i nowe myślące istoty na nowej planecie znów pomyślą o swoim pochodzeniu.
Oleg Gusev, Kierownik Laboratorium Biologii Ekstremalnej na Uniwersytecie Federalnym w Kazaniu (Wołga) oraz Laboratorium Genomiki Translacyjnej w Instytucie RIKEN (Japonia):
„Warto raz jeszcze przypomnieć sobie filmową sagę o„ Obcym ”. Wszyscy jesteśmy domem dla wielu drobnoustrojów i nawet śmierć żywiciela nie oznacza utraty żywotności znajdujących się w nim bakterii. Zwłaszcza jeśli sam właściciel nie jest draniem - jak niesporczaki odporne na całkowite odwodnienie lub anhydrobiotyczne larwy ochotkowatych (komary dzwonkowate - „PM”). Najwyraźniej podróżowanie w chronionym ciele właściciela jest jednym z realistycznych sposobów osiedlenia się w kosmosie”.
A jednak dlaczego?
Nauka nie musi odpowiadać na pytanie „dlaczego”, ale jeśli mamy nadzieję kiedykolwiek urosnąć do poziomu „inżynierów kosmicznych”, będziemy musieli odpowiedzieć. Przynajmniej wtedy, że może po prostu nie być innej drogi. Trudno sobie wyobrazić nagą, opuszczoną Ziemię, na której życie zniknęło w wyniku katastrofy, z powodu wyczerpywania się zasobów lub naturalnego starzenia się Słońca. Ale jeszcze trudniej jest zaakceptować martwy Wszechświat, na zawsze cichy i pozbawiony szansy poznania siebie poprzez myślące istoty. Możemy nigdy nie znaleźć życia na innych planetach i możemy nie być w stanie dotrzeć do odległych gwiazd. A potem zrobią to za nas „zarodniki” mikroorganizmów, które roześlemy we wszystkie zakątki przestrzeni, zarażając ją życiem.
Roman Fishman
