Antarktične ledene plošče. Kreditna slika: NASA Klikni za povečavo
Pamela Conrad, astrobiologinja iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon, je potovala na konce Zemlje, da bi preučila življenje. Conrad se je pred kratkim pojavila v tridnevnem dokumentarcu Jamesa Camerona "Tujci globokih", kjer je skupaj z nekaterimi drugimi znanstveniki raziskovala čudna bitja, ki naseljujejo dno oceana.
16. junija 2005 je Conrad predaval z naslovom "Bipolarno leto: Kaj se lahko naučimo o iskanju življenja na drugih planetih z delom v hladnih puščavah."
V 1. delu tega urejenega prepisa Conrad opisuje, kakšne znake bi lahko iskali, če obstaja življenje v tujem okolju.
"V zadnjih treh letih sem sodeloval v projektu z več kolegi, ki nas vodijo v tople in hladne puščave. Želimo opazovati podpise življenja in preveriti, ali lahko ugotovimo razliko med kraji, kjer je življenje, in kjer ni življenja. Razlog, da gremo v puščave, je zmanjšanje števila zmedljivih spremenljivk, ki jih uvajajo vse vrste življenja. V bistvu ne želimo odstranjevati pasjega popa, da bi našli bakterije v umazaniji.
V preteklem letu smo imeli privilegij, da smo šli tako na Arktiko kot na Antarktiko. Tako je to moje bipolarno leto in to, kar smo tam počeli, je pomembno za raziskovanje vesolja, saj so kot puščava razmere na površini drugih planetov zelo težke.
Na skale gledamo, ker če je bilo življenje in ga že ni več - z drugimi besedami, mrtvo je ali pa je tako mrtvo, da je fosilizirano in spremenjeno - to lahko najdete v zapisu rocka.
Če želite kjer koli zaznati življenje, morate biti sposobni raziskati okolje in najti merljive namige. Če to ni nekaj, kar lahko opredelite v merljivih pogledih, to ni znanost. Torej po definiciji smo nekako na hladnem, tako rekoč.
Eden od izzivov je izmeriti izraze, s katerimi bi lahko opredelili življenje. Izrazi morajo biti dovolj univerzalni, da ne bi zamudili življenja na drugem planetu, če ne bi bilo drugače od življenja, ki ga imamo tukaj. Imamo vzorčni nabor enega: biosfera na Zemlji. Poskušamo uporabiti znanje, ki ga imamo o življenju tukaj, da bi prišli do teh izrazov in tako poskušamo razmišljati o življenju v najbolj splošnih opisnih izrazih, ki jih lahko.
Življenje iščemo v krajih, ki so bivalni; kraji, ki so sposobni podpirati življenje. A bivalnost je težko določiti, saj imamo le nejasen pojem, kaj naredi okolje, ki ga lahko biva. V Nasi smo zelo pozorni na to, da bi vodo iskali kot eno od glavnih možnosti bivanja.
Voda je za življenje v puščavi prav tako pomembna kot nam. Po svežem sneženju, ko se kamnine segrejejo in stopijo led, na površju skale zagledate cvetek cianobakterij. Kljub temu pa so sposobni ohraniti minimalen obstoj, ko ni veliko padavin.
Eden od razlogov, da se mora metabolizem v zimskem času na Antarktiki upočasniti, je voda v trdni fazi in ni dostopna. Žive stvari lahko uporabljajo led le, ko se stopi in postane dobro topilo. Uporaba ledu je kot uporaba minerala v kristalni fazi - ko je v trdni obliki, morate porabiti nekaj energije, da razbijete te vezi, da nekaj storite. Na Antarktiki obstajajo organizmi, ki imajo v sebi vrste molekul proti zamrzovanju, ribe, ki imajo molekule, imenovane glikoproteini. Ko se v ribi oblikuje ledeni kristal, se molekula zgrabi ledeni kristal, ko začne rasti, in ne pusti, da raste v smeri, ki jo energetsko najlažje raste. Ker ne more rasti, se ledeni kristal prepusti duhu in se vrne nazaj v vodo.
Poleg vode menimo, da so za življenje drugod pomembne tudi nekatere vrste kemičnih elementov. Življenje na Zemlji je sestavljeno iz ogljika, vodika in fosforja in še nekaj pomembnih stvari, kisik pa potrebujemo v zraku. Toda na Zemlji obstajajo mikrobi, ki dihajo kovino in jih ne zanima kisik.
Tako je bivalnost v očeh gledalcev res bivalna. Ko ga definirate, morate razmišljati o najširšem naboru izrazov, ki jih lahko vključite v kakršno koli življenje, ki si ga lahko predstavljate. Končna ocena, ali je kraj bivalni, je seveda ugotoviti, ali je naseljen.
Če želite vedeti, postavite en sklop vprašanj, "Ali lahko tukaj postavim gospodinjsko gospodinjstvo?" Če želite vedeti, "je kdo doma?" Lahko postavite še en niz vprašanj. Toda v središču vsega je, ali želite tam živeti ali samo videti, ali je kdo doma, morate vedeti nekaj o soseski. Še vedno morate opraviti vse poskuse, ki vam govorijo o geofizičnih, mineraloških in atmosferskih lastnostih planeta. Če iščete življenje, morate imeti nekaj pojma o tem, kaj poskušate podpreti s tem okoljem.
V selu lomov, znanih kot Cerberus Fossae, je pred približno 5 milijoni let voda iztekla v katastrofalni poplavi, ki se je zbrala na območju 800 x 900 km in je bila sprva v globini 45 metrov. Kliknite sliko za večji pogled.Kredit: ESA / Mars Express
Kaj bi torej predstavljalo dokaz? Če želite reči, da je bilo nekaj dokazano, morate v znanstveni skupnosti doseči določeno raven soglasja, sicer vas bodo vrstniki v literaturi raztrgali na majhne koščke. Seveda nikoli ni popolnega soglasja: zato se grdi znanstveniki med seboj neskončno bojujemo. Moramo pa si vsaj zamisliti pogoje. Lahko se strinjamo ali se ne strinjamo s teorijami drug drugega, vendar se moramo strinjati s pogoji in meritvami.
Kakšne meritve bi torej lahko naredili, če bi iskali življenje? Ali je planet videti drugače, če je bilo tam življenje? Če greste na primer v mojo kuhinjo, ko sem pojedel, boste morda videli krožnik ali drobtino. To je namig, da sem bil tam. Tudi na planetarni ravni obstajajo namigi. Biomarker - namig, ki pravi, da je bilo življenje tam - je lahko karkoli, kar ga je ustvarilo življenje. Namig je lahko kemičen, saj kemikalije vsebujejo vse. Sem vreča kemikalij, tako kot je ta podij vreča kemikalij. Od tega me razlikujejo samo to, kakšne kemikalije so in v kakšnem razmerju med seboj in kako so razporejene v 3-D. To je preprost način razlikovanja kategorij stvari.
Kiralnost je tudi biomarker. Kar hiralnost pomeni, da so nekatere molekule med seboj zrcalne podobe, žive molekule pa so ponavadi določena roka. Ko gre za aminokisline, ki so sestavine beljakovin, ki sestavljajo življenje, živi ljudje radi uporabljajo levoročno obliko. In ko gre za sladkorje, žive stvari radi uporabljajo desno obliko. Pri tem obstajajo izjeme, vendar je to splošen primer.
Izotopi so lahko tudi biomarker. Nekatere molekule imajo različne izotopske okuse, kjer so nekatere nekoliko težje od drugih. Žive stvari, kot so lažja sorta, verjetno zato, ker je energetsko ceneje predelati.
Kompleksni polimeri bi lahko bili tudi biomarkerji. Seveda je plastika kompleksen polimer. Spet smo naredili plastiko. Torej je celotno razlikovanje med naravnim in nenaravnim - če so jo ljudje naredili, je še vedno biogena. Torej, razmisli o tem. Moj avto je biosignature. Kakšne vrste, nisem prepričan.
Če boste življenje opredelili v merljivem smislu, želim, da je res preprosto. Življenje bi lahko opredelili po tem, iz česa je sestavljeno, ali pa bi lahko definirali življenje po tem, kar počne. Rad definiram življenje po tem, iz česa je sestavljeno, ker takoj, ko rečeš besedo "naredi", govoriš o procesu. Proces je nekaj, kar se dogaja skozi čas. Nato morate ugotoviti, kakšna bi morala biti stopnja vzorčenja. Kako pogosto bi morali pogledati in kako dolgo naj traja celoten eksperiment? Postopek je nekoliko bolj problematičen, ker traja čas, in morda se motite, kako pogosto iskati, ali koliko časa bi morali iskati.
Procesi - ustvarjanje stvari, razmnoževanje ali razvijanje - se lahko odvijajo v različnih časovnih obdobjih. Če gledate samo procese in imate dva, ki se v njunih časovnih lestvicah zelo razlikujeta, ne boste mogli narediti istega poskusa, da bi si ogledali oba. Zato rad gledam na življenje v smislu, kakšno je. Da ne rečem, da ne bi mogli dodati malo stvari, ki temeljijo na procesih, ampak ko pogledate, kakšno je življenje, postane hitro preprosto. To je edinstvena kemija, neke vrste sorazmerne kemikalije, urejene na nek način, in "urejene na nek način" je tisto, čemur pravim struktura.
Če bi iskal življenje na drugem planetu ali na Luni, bi iskal mesta, kjer bi se lahko zgodila zanimiva kemija, da bi končni razvoj te kemije ustvaril živ sistem. Razmišljal bi o krajih, kot je Evropa, ki ima ocean pod ledom. Razmišljal bi o drugih krajih, kjer obstaja led, kot kometi. Pomislil bi na Titan, Saturnovo luno. Razmišljal bi o vseh tistih krajih, kjer se dogaja zanimiva kemija, ker je kemija pametna. Lahko dobite vse vrste zanimivih molekul.
Izvirni vir: NASA Astrobiology
