Rover zvedavosti nedávno objavil na Marse metán, čo môže naznačovať prítomnosť životných foriem. Znamená to, že sme na pokraji objavovania života na Marse? Profesor biológie a genetiky Gary Ravkan chce hľadať DNA na Marse. Zaujíma ho myšlienka, že život, ako ho poznáme, je univerzálny v celej Mliečnej dráhe.
Už takmer sedem rokov prieskumník zvedavosti NASA skúma povrch Marsu. Pred dvoma týždňami urobil prekvapivý objav s relatívne veľkými koncentráciami metánového plynu. Rover tiež zistil metán v roku 2013, ale koncentrácia zaznamenaná tento mesiac - asi 21 miliárdtin frakcie - sa strojnásobila. Dôvodom, prečo sa toto posolstvo stalo veľkou správou vo vedeckej komunite, je skutočnosť, že metán je často znakom života; Napriek tomu, že tento plyn môže byť výsledkom rôznych chemických reakcií, jeho významnú časť tvoria živé zvieratá. Znamená to, že sme na pokraji objavovania života na Marse, a ak áno, aký by to mohol byť život?
Pri diskusii o týchto problémoch som telefonicky hovoril s Garym Ruvkunom, molekulárnym biológom a profesorom genetiky na Harvardskej univerzitnej lekárskej fakulte. Ravkan, ako sám pripúšťa, zastáva nezvyčajné postavenie v otázke pôvodu života a možnosti odhaliť príznaky života kdekoľvek. Stručne povedané, spochybňuje konvenčné tvrdenie, že naša forma života založená na DNA vznikla na Zemi. Rozhovor, ktorý sa začal rozhovorom o objave metánu, sa zmenil na diskusiu o tom, prečo chce poslať na Mars zariadenie nazývané sekvencer DNA. (Po rozhovore NASA oznámila, že koncentrácia metánu klesla na normálnu úroveň, čo vedcov ešte viac zmätilo.) Počas našej konverzácie, ktorá bola kvôli prehľadnosti upravená a skrátená,Diskutovali sme tiež o tom, ako sa vedecká debata o pôvode života pretína s náboženskou debatou, o dôvodoch, prečo sa môže fatálne mýliť a čo to znamená vyjadriť menšinový názor vo vedeckej komunite.
Aký je hlavný záver, ktorý ste vyvodili zo skutočnosti, že sa zistila prítomnosť metánu?
- Hľadanie metánu je dobrá technika na nepriame hľadanie života. Problém je v tom, že existujú aj chemické metódy na výrobu metánu. Nemožno ho nazvať ideálnym náhradníkom pre život. Preto experimenty navrhnuté NASA na zisťovanie života, najmä v našej dobe exoplanet, keď bolo objavených toľko planét okolo hviezd, sú zamerané na spektroskopické štúdie ich atmosféry. To vždy súvisí s používaním veľkého množstva chemikálií, ako je metán a CO2.
Myslíte si, že je to najlepší spôsob, ako splniť túto úlohu? Alebo si myslíte, že existuje lepší spôsob, ako urobiť tento výskum?
„Toto je jediný spôsob, ako ich viesť na takýchto odľahlých miestach. Môj obľúbený spôsob, ako nájsť život, je letieť na planétu a hľadať tam DNA. Z toho vyplýva, že život na inej planéte tu môže byť úplne analogický so životom, ale väčšina astrobiológov predstavuje situáciu trochu inak.
Ako sa líši váš názor na túto otázku od všeobecne akceptovaného?
Propagačné video:
- Domnievam sa, že téza, že tu vznikol život, je trochu prezieravá. Na základe toho sa zdá, že sme nejako úplne jedineční a že sa všetko stalo presne tu. Esteticky ma priťahuje myšlienka, že život, ako ho poznáme, je univerzálny v celej Mliečnej dráhe. Zdá sa, že akonáhle sa vyvíja, začína sa rozširovať. Jedným zo spôsobov, ako to dokázať, je spustiť hodiny dopredu, nie dozadu. Ak skutočne hovoríme o kolonizácii Marsu, prvým krokom je odoslanie baktérií do atmosféry. Takže ak začnete hodiny o milión rokov dopredu, pravdepodobne pošleme baktérie na rôzne planéty vzdialených milión svetelných rokov.
Počkajte, chcem to len pochopiť. Takže hovoríte, že je pre vás romantické alebo atraktívne myslieť si, že iné formy života budú porovnateľné s nami?
- Áno. Skutočnosť, že tu život nevznikol. Práve pristála na našej planéte. Že vznikol niekde inde. A veľa ľudí si na to sťažuje. Hovoria: „No, jednoducho prenášate problém pôvodu života na iné miesto.“A tak to je.
Vo svojom e-maile ste opísali svoje názory ako „nie veľmi štandardné v oblasti mikrobiológie“. A je to čiastočne kvôli skutočnosti, že chcete poslať sekvencer DNA na Mars, nie?
- Ak na Zemi pôjdete niekde k jazeru a chcete vedieť, kto tam žije, na nájdenie odpovede na túto otázku sa použije nasledujúca metóda: odoberie sa špina, vykonáva sa analýza DNA a určujú sa všetky genomické zlúčeniny v tejto DNA. Takto získate celkom dobrý prehľad o tom, kto v danom mieste existuje. Samozrejme existuje veľa rôznych druhov baktérií, ktoré žijú v pôdach a podobných látkach.
A keď sa pozriete do literatúry, existujú desiatky tisíc štúdií, ktoré sú založené na tomto, a keď to bolo prvýkrát, myslím, že pred 20 rokmi sa potom DNA použila ako odtlačok prsta na detekciu existujúcich organizmov. A môžeme povedať: „Na Marse môžete urobiť to isté a analyzovať sekvenciu DNA.“A potom by ste sa opýtali: „Je tu niekto ako náš bratranec?“To, čo nájdeme, by nemal byť náš brat. Môže sa s nami spojiť vzdialenejšími väzbami ako brat, napríklad ako bratranec, čo znamená, že môže pochádzať z toho istého stromu života. Keď to urobíte, môžete povedať: „No, život na Zemi a na Marse je podobný, a to je druh najmenej zaujímavého nápadu, pretože Zem a Mars sú veľmi blízko.“Je to takmer zrejméže môžu mať rovnakú formu života, pretože existuje výmena. Ale čo keď existuje rovnaká forma života po celej Mliečnej dráhe?
Ako by na to reagovali ľudia, ktorí sú voči vašim myšlienkam skeptickí?
„Povedali by, že je to nezmysel. [Smiech] Pretože hovoria: „Nuž, muselo to niekde začať, tak prečo si nemyslíš, že to začalo tu? Prečo predkladáte hypotézu, že sme vzali život, a nestali sme sa zdrojom jeho rozvoja? “Pretože existujú jasné dôkazy o vývoji života v našich genómoch. Toto sa nazýva RNA World, ktorý bol najskoršou formou života a je stále prítomný v našich genómoch. Vidíme to tam, takže dokážeme identifikovať počiatočné štádiá vývoja iba jednou analýzou moderných genómov. V učebniciach a ortodoxnej vede bol svet RNA - akýsi predchodca sveta DNA - pred štyrmi miliardami rokov na Zemi. Navrhoval by som, že nie, pravdepodobne existoval pred desiatimi miliardami rokov niekde na druhej strane Mliečnej dráhy a šíril sa po celej galaxii.
Ukazuje sa, že pre žiadnu z hypotéz - ani asi štyri miliardy rokov, ani asi desať miliárd rokov - neexistuje vedecké odôvodnenie? Myslíš to?
- Nie nie nie. Zem existuje 4,5 miliardy rokov. A vesmír, aspoň ak počítate z Veľkého tresku, má asi 14 miliárd rokov. Preto, ak život vznikol niekde inde, máte časovú rezervu na desať miliárd rokov. Chcel by som však radšej, keby táto rezerva bola sto miliárd rokov alebo tisíc miliárd rokov. Bolo by to oveľa krajšie.
A prečo by to bolo oveľa krajšie?
- No, pretože takto máš viac času. Vidíte, ide o to, že keď sa pozriete na fosílne záznamy, kde nájdete prvé dôkazy života? Nájdete samozrejme dôkazy o baktériách, ktoré vyzerajú ako baktérie, ktoré sa nazývajú stromatolity, tieto zelenkavo modrasté baktérie, ktoré existujú v kolóniách. Všetky tieto formy tvoria dobré fosílie a možno ich vidieť pred 3,5 miliardami rokov. To znamená, že život sa už po ochladení Zeme veľmi rýchlo vyvinul do štádia tvorby pomerne komplexných baktérií.
A viete, väčšina ľudí mimo vedeckej komunity povie: „No, áno, baktérie sú dosť jednoduché organizmy.“Baktérie však nie sú jednoduché organizmy. Baktérie sú neuveriteľne zložité. Baktérie sú samoreprodukujúce sa roboty, o ktorých snívajú elektrotechnici. Môžu si vytvoriť kópiu seba za 20 minút so štyrmi tisíckami častí.
Takže, aký záver možno vyvodiť z vášho príbehu o baktériách?
„Boli na neuveriteľne vysokej úrovni evolúcie a myslím si, že sa sem dostali, len čo sa Zem ochladila a začala rásť. Rozprestierajú sa po celej Mliečnej ceste a možno do celého vesmíru. Napríklad ste už počuli o projekte SETI? Hľadajú inteligentný život?
Áno. [Vlastne som nemal.]
- Spravidla ide o matematikov a očakávajú, že inteligentní v inej galaxii im pošlú číslo Pi alebo nejaký iný matematický signál. V skutočnosti pošlú iba sekvencie DNA.
To znamená, že hovoríte, že život sa sem dostal tak, ako sa šíril všade. Ak teda pošleme sekvencer DNA do vesmíru a zistíme, že na základe zozbieraných údajov sa toto všetko rozšírilo a potom odletelo na Zem a vôbec nie sme progenitormi všetkého …
- Presne tak.
Takže iní ľudia, tí, ktorí majú na túto záležitosť iný názor, veria: „Nie, naša forma života tu vznikla a iné formy života môžu byť na iných planétach, a to môžeme pochopiť vďaka metánu“alebo niečo podobné tento duch? Preto musíme hľadať niečo ako metán, pretože takto nájdeme úplne odlišné formy života
- Presne tak. Táto oblasť astrobiológie je oblasťou ľudí premýšľajúcich o živote na iných planétach. A pravdepodobne neviem, medzi tisíckami až piatimi tisícmi ľudí, ktorí sa nazývajú astrobiológmi, a NASA vynaložila veľké úsilie na rozvoj tejto oblasti. A ak ste sa spýtali tisíce astrobiológov, či sa domnievajú, že sa život rozširoval alebo vyvíjal nezávisle, povedal by som, že 1% by bolo pripravené prijať myšlienku šírenia života vo forme, v ktorej ho môžem povedať, že ho podporuje.
Takže, ak 99% vedcov verí v globálne otepľovanie a zanedbateľná menšina tvrdí, že nesúvisí s ľudskými činnosťami alebo že jednoducho neexistuje, či už je to tak, že sa nám zatáčajú oči a hovoria: „To nie je príliš niečo vedecké. “Títo ľudia sú zubami v priemysle fosílnych palív a súvisiacich oblastiach. Ste vysoko rešpektovaný vedec, ktorý sa nepovažuje za excentrického excentra. Máte nejaké vnútorné pochybnosti?
„Keby som bol racionálny človek, pravdepodobne by si mal pravdu. [Smiech.] Ale neviem prečo. Dáva to zmysel. V skutočnosti každá učebnica hovorí, že život sa stal na Zemi, a to je trochu improvizácia - povedzme: viete, a my sme tu leteli. Rozumieš? Týmto spôsobom to nedáva žiadne uspokojenie, pretože to prenáša problém niekde inde do inej oblasti. Rozumieš? Ale rovnako to muselo začať niekde inde.
Myslím, že mám predstavu, že je také ľahké prejsť z vrecka chemikálií na plnohodnotnú baktériu a že k tomu môže dôjsť za niekoľko stoviek miliónov rokov na Zemi. Je tiež dôležité pochopiť, že vzhľadom na doskovú tektoniku na Zemi naša planéta veľmi a veľmi rýchlo vymieňa svoju históriu, pretože sa kontinenty posunú a povrch Zeme sa obnovuje. Je veľmi ťažké nájsť vzorky staršie ako tri miliardy rokov. Na Zemi ich nie je veľa. Preto je dosť ťažké vyhľadať tu najstaršie fosílie. A tu prichádzame k jednej z výhod Marsu - neexistuje žiadna dosková tektonika. Preto, ak chcete hľadať nejaké starodávne fosílie na Marse, potom na rozdiel od Zeme neexistoval trvalý pohreb v minulosti.
Aký objav na Marse môže naznačovať správnosť alebo chybnosť vašej teórie?
- No, opäť, ak sa tam uskutočnilo sekvenovanie DNA, čo je veľmi citlivý proces, však? Preto je na Marse možné nájsť mimoriadne zriedkavé organizmy. A ak ste ich našli, zároveň zistili, že to nie je ľahké, viete, nejaký lup alebo akné od niekoho z oddelenia montáže kozmickej lode, že je to niečo s hlbokými koreňmi - to znamená, že je spojené so životom na Zemi., ale približne rovnakým spôsobom ako klokan je zviera, ale zároveň celkom očividne odlišné od všetkého, čo ste videli v Starom svete, potom by ste dokázali, že ste objavili niečo nové, nie? A to isté možno povedať aj pre baktérie.
Alebo ak by ľudia z projektu SETI jedného dňa dostali signál so štyrmi znakmi, napríklad sekvenciu DNA, a vzali ste si dešifrovací kód a povedali: „Ó, môj Bože, vyzerá to ako jeden z génov, ktoré poznáme,“bolo by dokázané, že v genomike niekde tam na inej planéte je výmena.
Aký objav by vás mohol presvedčiť, že sa mýlite alebo že ste sa náhodou nenašli v menšine?
- Ak niekto objavil úplne novú formu života, ktorá nebola postavená na DNA, myslím si, že by bolo dobrým vyvrátením tejto myšlienky Panspermie.
Pustím ťa veľmi skoro, ale čo keď tu život napriek tomu vznikol a potom sa šíril ďalej? A tak sme našli nejakú DNA na Marse, ale nakoniec to skončilo, pretože sa rozšírilo zo Zeme. Je to možné?
„Áno, ale stavia nás do stredu vesmíru a celá sila histórie spočíva v príťažlivosti:„ Nesmieme predpokladať, že sme v centre všetkého. Sme zanedbateľní. ““
Aké sú tu náboženské dôvody? Vidíte v tejto diskusii nejaký náboženský aspekt?
- Poslal som vám odkaz alebo vás požiadal, aby ste hľadali video? [Ravkan odporučil, aby som si pozrel video na YouTube, kde vyjadruje svoju pozíciu k „životu mimo Zeme“.]
Áno, sledoval som toto video
- V tomto videu som urobil niečo, o čom som sa trochu bál: hovoril som o nádhernom motore ATP syntázy. Je to jeden z najúžasnejších mechanizmov, ktoré majú baktérie na vytváranie energie pumpovaním protónov cez membrány. A v podstate majú molekulárny motor, ktorý ho zapína, ja neviem, pri asi tisíc otáčkach za minútu.
Preto prívrženci inteligentnej teórie - obávam sa, že to poviem, pretože poslednú vec, ktorú by som chcel nechať vykladať svoje verejné vyhlásenia podporovateľmi inteligentnej teórie - používajú syntézu ATP ako základ svojej teórie.
Čo je to syntéza ATP?
„Jedná sa o malý rotačný hydraulický motor, ktorý generuje ATP prostredníctvom protónových čerpadiel. Toto je dokonalý zázrak evolúcie. Chcem zdôrazniť, že to považujem za vývoj, ale náboženskí fanatici ho používajú na preukázanie toho, že evolúcia to nedokáže, pretože je tak krásne premyslená.
A ako to súvisí s týmito dvoma teóriami …
„Existujú náboženskí fanatici, ktorí nasledujú ten istý príklad ako ja. Tento príklad používam na to, aby som povedal: „Toto je vrchol evolúcie.“Vidíte, pred tromi alebo štyrmi miliardami rokov, už to nie je primitívna forma života. Toto je vysoko rozvinutý život. Už dosiahla vysokú úroveň vývoja.
Jasný. A tvrdia, že to dokazuje jedinečnosť ľudí, pretože ich stvoril Boh?
- Áno. A hovorím: „Nie, pretože uplynulo oveľa viac času ako štyri miliardy rokov.“
Myslel som, že by ste povedali opak o náboženskom rozmere, že vaša teória nepovažuje Zem za centrum všetkého, a preto v ňu neveria náboženskí ľudia. Postavenie iných vedcov je však aspoň bližšie k niektorým náboženským presvedčeniam, pretože považujú Zem za začiatok
- Áno. Nemyslím si - možno je pravoslávny pohľad na pôvod života na Zemi zakorenený v Adamovi a Eve. Neviem. Možno som nemal celý život žiadny náboženský názor.
Je to šok. Aké ťažké je poslať taký sekvencer na Mars? A môže sa to stať v blízkej budúcnosti?
- NASA nás podporuje. Mária Zuber, vášnivá vedkyňa v oblasti planét, a ja na tom pracujeme už takmer 20 rokov a NASA podporuje našu prácu. Ide o vysoko rizikový podnik, do ktorého sú pripravení hodiť nejaké peniaze, ale let ešte neschválili. K tomu sa ešte nedostali. Na druhej strane je veľmi zaujímavé pozerať sa na to, ako sa organizácia NASA organizuje. Každých desať rokov robia to, čo sa nazýva prieskum Dekády, keď chodia a hovoria s planetárnymi vedcami v USA, Európe a vo svete a pýtajú sa ich: „Aký projekt považujete za najdôležitejší?“Potom sa všetko vysype do 200-stranového dokumentu a ak sa pozriete na ich priority, čo je pre nich dôležité ako vesmírna organizácia,potom hľadanie života na iných planétach je prioritou číslo jedna.
Hrá v tejto diskusii nejakú úlohu vysoká koncentrácia metánu?
„Väčšina astrobiológov by povedala:„ Možno sú tam baktérie produkujúce metán. “Tieto baktérie, ktoré absorbujú oxid uhličitý, využívajú vodík z pôdy a vytvárajú metán. Je to metabolizmus. A väčšina astrobiológov by povedala: „Mimochodom, metán môže byť spojený s mikróbmi.“Áno, myslím si, že väčšina ľudí bude mať na Marse myšlienku baktérií produkujúcich metán.
A pravdepodobne mnohí z nich povedia: „Áno, myšlienka spojenia s baktériami produkujúcimi metán na Zemi nemusí byť taká šialená.“
Zjednodušene to zhrnieme. Z tohto rozhovoru som vyvodil tieto závery: veríte v teóriu inteligentného začiatku, neveríte v globálne otepľovanie a nepripúšťate šialené teórie o živote na iných planétach
- Počkať počkať. [Smiech.] Ach nie, nie. Bude možné vzdať sa mojej kariéry.
Isaac Chotiner