Kuidas elu uurimine ekstreemsetes tingimustes aitab meil mõista, milliseid elusorganismide vorme kosmoses ja teistel planeetidel kohtame.
Ühel 1938. aasta novembri õhtul katkestas Ameerika raadios tavaline uudistesaade "hädaabiteatega": New Jerseyst oli avastatud välismaalasi. Agressiivsetest sissetungijatest rääkisid pealtnägijate paanilised hääled. Taustal helisesid kaadrid, mis andsid märku, et kõik oli väga tõsine. Uudised osutusid paraku võltsideks - see oli lihtsalt H. G. Wellsi raadiosaade "Maailmade sõda". Kuid mitte kõik kuulajad ei saanud sellest aru.
Isegi aastakümneid hiljem on avalikkuse reaktsioon sellele "erisõnumile" endiselt poleemikat tekitav küsimus. Mõned väitsid, et tuhanded inimesed põgenesid paanikas tänavatele. Teised ütlesid, et nad ei märganud intensiivseid sotsiaalseid rahutusi ja rahutusi. Olgu kuidas on, kõigile sai selgeks: kui kunagi tulnukad tõesti avastatakse, pole inimestel vaevalt selle sündmuse üle hea meel.
Mis saab aga siis, kui esimesed tulnukad pole mitte tugevalt relvastatud, intelligentsed ja halastamatud olendid, vaid pisikesed mikroorganismid, mille sarnasust võime meie planeedil kohata? Mida see avastus meile toob ja kuidas see võib muuta meie arusaama elust?
Võimalused leida mikroobikolooniaid väljaspool Maad on palju suuremad kui marsside leidmise võimalused Wellsi fantaasias. Tegelikult saavad teadlased teha esimese võõra elu avastamise 20 aasta jooksul - see on periood, millele NASA esindajad praegu helistavad. See saab olema pöördepunkt inimkosmose uurimise pika ajaloo jooksul. Kuid ainult vähesed pööravad sellele tõesti tähelepanu. Ja mõnekümne aasta pärast võivad sellised uudised muutuda rutiinseteks, nagu ka uudised meie sajandi alguses uute eksoplaneetide avastamise kohta on muutunud rutiinseteks.
Arizona ülikooli psühholoog Michael Varnum viis läbi mitmeid uuringuid, et teada saada, kuidas inimesed reageerivad uudistele tundmatute mikroobide avastamise kohta väljaspool Maad. Selgus, et inimesed suhtuvad võõrastesse mikroobidesse veelgi positiivsemalt kui teaduslikes laborites inimeste loodud kunstlikud organismid. Aastal 2017 viis astrofüüsik Rene Heller läbi oma eksperimendi, paludes vabatahtlikel aidata tal võltsi tulnuka signaali dešifreerida. Tema sõnumile vastas sadu inimesi. Nagu Heller õnnelikult aru sai, tekitavad sellised avastused tänapäeval inimestes rohkem huvi kui õudust.
Praegu pole me veel avastanud midagi, mis elaks teistel planeetidel: astrobioloogia jääb teaduseks ilma objektita. Kuid mitmesuguste organismide uurimine vanal heal Maakeral võib meile juba praegu palju öelda, mida oodata elult, mida kosmoses kohtame. Viimase saja aasta jooksul on bioloogide avastused oluliselt muutnud meie arusaama elusolendite kontseptsioonist. Nüüd teame, et elu on palju keerulisem ja mitmekesisem, kui meile enne tundus.
Reklaamvideo:
See ei ole Marss, see on Tšiilis asuv Atacama kõrb, mille tingimused on tõepoolest väga sarnased Marsi omadega.
Kõrbed, kosmos, ookean
Idee, et elu võib eksisteerida ka teistel planeetidel, avaldas Democritus. Selle järgmine apoloog oli itaalia mustkunstnik ja reformaator Giordano Bruno. See idee oli tõeliselt juurdunud valgustusajastu ajal ja sellest ajast peale on olnud vaid üks lühike langusperiood. 20. sajandi alguses olid paljud veendunud, et Marsil on arenenud tsivilisatsioon, mis on ehitanud väljade kastmiseks hiiglasliku kanalite võrgu. Kanalid olid teleskoobi kaudu selgelt nähtavad ja neid nägid täiesti erinevad inimesed planeedi eri osadest. Tegelikkuses osutus "Marsi niisutamine" optiliseks illusiooniks. Hoolimata sellest näib hüpotees elu olemasolu kohta Marsi ja teiste päikesesüsteemi planeetide kohta tänapäeval veelgi usutavam.
2015. aastal uurisid Arizona ja Berliini tehnikaülikoolide bioloogid Tšiili Atacama kõrbe - ühe planeedi kuivema koha - mullaproove. Paljuski sarnaneb see Marsi pinnaga. Selgus, et isegi sellises vastutustundmatus kliimas võivad erinevat tüüpi bakterid ellu jääda ja paljuneda. Pika põua ajal satuvad nad peatatud animatsiooni ja siis, vee lähedal olles, elavad nad kohe ellu. Talveunes võivad need bakterid ellu jääda sadu või isegi tuhandeid aastaid. Ookeanid lahkusid Marsi pinnalt umbes 2,5 miljonit aastat tagasi. Kuid planeedi soolestikus võivad ikkagi olla bakterikolooniad, mis ootavad oma teadlasi.
1970. aastate lõpus tegi bioloogias tõelise revolutsiooni termofiilsete bakterite leidmine, mis ei vaja päikesevalgust ja võivad elada ookeani sügavustes, luues terved veealused ökosüsteemid. Need bakterid elavad geotermiliste allikate lähedal, kus vesi on vahevööga tihedas kontaktis. Temperatuur sellistes allikates võib ulatuda 350 ° C-ni. Äärmiselt omasugused bakterid saavad erinevalt enamikust teistest liikidest oma energiat mitte päikesest, vaid vees lahustunud metallidest. Need bakterid toituvad ussidest ja limustest ning neid söövad omakorda suuremad kiskjad. Avastus üllatas isegi teadlasi endid.
Holger Jannasch, okeanoloog, esimestest termofiilsete bakterite uuringutest osavõtja:
Meid jahmatas mõte, et päikeseenergia, mis on meie planeedi elu jaoks nii oluline, võiks asendada maise energiaga. […] See on täiesti uus kontseptsioon ja minu arvates 20. sajandi üks peamisi bioloogilisi avastusi.
Hüdrotermilised õhuavad, kus elavad ebatavalised bakteriliigid
Me võime Saturni ja Jupiteri kuude ajal - Europa ja Enceladus - leida maapealsega sarnaseid veealuseid ökosüsteeme. Ka seal on soolase vee ookeanid ja märkimisväärne geotermiline aktiivsus. Enceladus 'vesi sarnaneb Mono järvega Californias. Selles järves on palju soola ja sooda ning seetõttu pole seal kalu - kuid selles elavad ebaharilikud bakterid, mis on hästi kohanenud teiste organismide jaoks surmava arseeni kontsentratsiooniga. Sarnased bakterid elavad ilmselt Enceladus.
2015. aastal lendas Ameerika kosmosejaam Cassini-Huygens Enceladusest mööda - otse läbi veevoolude, mis tõusevad mitu kilomeetrit satelliidi külmunud pinnast kõrgemale. Selles vees on teadlastel õnnestunud leida vesiniku molekule. See tähendab, et Enceladuse jää all toimuvad geoloogilised protsessid - täpselt nagu Maal. Järelikult saavad Enceladuse mikroorganismid (kui need on olemas) saada energiat vees lahustunud süsinikdioksiidist. See on just see reaktsioon, mis on kogu Maa elupuu alus.
2030. aastateks on kavandatud mitu lendu Euroopasse ja Enceladusse. Just need taevakehad, kui mitte arvestada Marsi, on tänapäeval astrobioloogide peamine sihtmärk. Tõenäoliselt leiame siin kõigepealt võõra elu. Kuid kõigepealt peate ikkagi tema juurde jõudma. Veel pole teada, kui paksud on Europa ja Enceladuse jäälehed - võib-olla ainult mõni kilomeeter või võib-olla mitu kümmet. Kas bakterid ja mitmerakulised organismid suudavad sellistes ekstreemsetes tingimustes ellu jääda?
20. sajandi keskel tegid nõukogude teadlased ettepaneku, et Antarktika jää alla võiksid peituda suured mageveejärved. Mandri sisemuses olev jää muutub veeks - osaliselt jäämasside tohutu rõhu ja osaliselt sama geotermilise aktiivsuse tõttu. Nõukogude jaama auks oma nime saanud Vostoki järve olemasolu kinnitasid radarid 1960ndatel ja 1970ndatel. Vene teadlased puurisid 2012. aastal kaevu 3769 meetri sügavusele, jõudsid vette ja võtsid analüüsimiseks proove. 2013. aasta märtsis teatasid teadlased proovides uut tüüpi bakterite avastamisest, mille DNA on teadusele teadaolevate organismidega vaid 86% identne. Siis lükati need andmed ümber, kuid järves leiti endiselt jälgi mitmest ebaharilikust bakterist.
Antarktikas uuringud jätkuvad. Tõelist läbimurret tasub oodata, kui teadlased jõuavad järve sügavamatesse kihtidesse - geotermilise aktiivsuse allikate juurde, mis küllastavad vett mineraalidega ja asuvad umbes 5000 meetri sügavusel.
Vene uurimisjaam "Vostok", mille all peaaegu 4000 meetri sügavusel on suur värske veega järv.
Kui bakterid saavad Antarktika järvedes elada - tohutul rõhul ja madalal temperatuuril, „ilma valguseta, vees lahustunud orgaanilise süsinikuta, põhiainete väga lahjendatud ioonidega, siis pikaajaline isoleerimine pinnaelustikust vähemalt 14 miljoni aasta jooksul ja tõenäoliselt koos lahustunud hapniku liig”- siis saavad nad elada teistel planeetidel, mida me varem eluks sobimatuks pidasime.
Siiski on täiesti võimalik, et tulnukate elu ei ehita maistele mudelitele. Titani vedelad järved võivad olla koduks metanogeenidele - organismidele, kes kasutavad lahustina mitte vett, vaid metaani. Kõrgema õhutemperatuuriga planeedid võivad elada organisme, mis on üles ehitatud räni, mitte süsiniku molekulile, nagu Maa peal on kombeks. Teadlased on aastaid arutanud, kas viirusi võib pidada elusorganismideks. Õige vastus sõltub sellest, millist elu määratlust me kasutame. Kui kosmoseuuringud jätkuvad, vaadatakse seda kontseptsiooni korduvalt läbi.
Selle artikli kirjutamisel on kasutatud astronoom John Willise raamatu materjale: “Kõik need maailmad on sinu. Maavälise elu teaduslikud otsingud ", mille annab välja kirjastus" Alpina Kirjastus "selle aasta märtsis.
Oleg Matfatov
