Ako nám štúdie života v extrémnych podmienkach pomáhajú pochopiť, s akými formami živých organizmov sa stretneme vo vesmíre a na iných planétach.
Jedného večera v novembri 1938 bolo pravidelné vysielanie správ v americkom rozhlase prerušené „mimoriadnou správou“: v New Jersey boli objavení cudzinci. Panické hlasy očitých svedkov hovorili o agresívnych útočníkoch. Na pozadí zazvonili strely, čo signalizovalo, že všetko bolo veľmi vážne. Správy, bohužiaľ, sa ukázali byť falošné - bola to iba rozhlasová show „Vojna svetov“od H. G. Wellsa. Ale nie všetci poslucháči tomu rozumeli.
Aj po desaťročiach zostáva reakcia verejnosti na túto „osobitnú správu“otázkou kontroverzie. Niektorí tvrdili, že tisíce ľudí v panike utiekli do ulíc. Iní uviedli, že si nevšimli intenzívne sociálne nepokoje a nepokoje. Nech je to akokoľvek, všetkým sa ukázalo: ak sa jedného dňa objavia mimozemšťania, ľudia budú z tejto udalosti sotva šťastní.
Čo keby však prví cudzinci neboli vyzbrojení zubami, inteligentnými a nemilosrdnými tvormi, ale malými mikroorganizmami, ktorých podobnosť sa môžeme stretnúť na našej planéte? Čo prinesie tento objav a ako môže zmeniť naše chápanie života?
Šanca na nájdenie mikrobiálnych kolónií mimo Zeme je oveľa vyššia ako šanca na nájdenie Marťanov vo Wellsovej fantázii. V skutočnosti môžu vedci urobiť prvý objav mimozemského života do 20 rokov - toto je obdobie, ktoré dnes volajú predstavitelia NASA. Bude to medzník v dlhej histórii prieskumu ľudského priestoru. Ale iba málo z nich to bude skutočne venovať pozornosť. A o niekoľko desaťročí sa takéto správy môžu stať rutinou, rovnako ako správy o objavovaní nových exoplanet na začiatku nášho storočia sa stali rutinou.
Michael Varnum, psychológ na arizonskej univerzite, vykonal niekoľko štúdií s cieľom zistiť, ako by ľudia reagovali na správy o objavení neznámych mikróbov mimo Zeme. Ukázalo sa, že ľudia sú o cudzích mikróboch ešte pozitívnejší ako umelé organizmy tvorené ľuďmi vo vedeckých laboratóriách. V roku 2017 astrofyzik Rene Heller uskutočnil vlastný experiment a požiadal dobrovoľníkov, aby mu pomohli dekódovať falošný cudzí signál. Na jeho posolstvo reagovali stovky ľudí. Ako si šťastne uvedomil Heller, dnes také objavy vyvolávajú u ľudí väčší záujem ako hrôza.
V súčasnosti sme zatiaľ neobjavili nič, čo by žilo na iných planétach: astrobiológia zostáva vedou bez predmetu. Štúdium rôznych organizmov na starej dobrej Zemi však dnes nám môže povedať veľa o tom, čo môžeme očakávať od života, s ktorým sa stretneme vo vesmíre. Za posledných sto rokov objavy biológov významne zmenili naše chápanie pojmu živé veci. Teraz vieme, že život je oveľa komplexnejší a rozmanitejší, ako sa nám zdalo predtým.
Propagačné video:
Toto nie je Mars, jedná sa o púšť Atacama v Čile, podmienky sú skutočne veľmi podobné podmienkam na Marse.
Púšť, vesmír, oceán
Myšlienku, že život môže existovať aj na iných planétach, vyjadril Demokritos. Jej ďalším ospravedlnením bol taliansky kúzelník a reformátor Giordano Bruno. Táto myšlienka bola skutočne zakorenená vo veku osvietenstva a odvtedy prešla iba jedným krátkym úpadkom. Na začiatku 20. storočia boli mnohí presvedčení, že na Marse existuje vyspelá civilizácia, ktorá vybudovala obrovskú sieť kanálov pre zavlažovacie polia. Kanály boli jasne viditeľné ďalekohľadom a videli ich úplne odlišní ľudia z rôznych častí planéty. V skutočnosti sa „marťanské zavlažovanie“ukázalo ako optická ilúzia. Napriek tomu sa dnes hypotéza existencie života na Marse a na iných planétach slnečnej sústavy javí ešte pravdepodobnejšia ako predtým.
V roku 2015 biológovia z Arizonskej a berlínskej technickej univerzity preskúmali vzorky pôdy z čílskej púšte Atacama, jedného z najsuchších miest na planéte. V mnohých ohľadoch sa podobá povrchu Marsu. Ukázalo sa, že aj v takomto nehostinnom prostredí môžu rôzne druhy baktérií prežiť a rozmnožovať sa. Počas dlhého sucha upadajú do pozastavenej animácie a potom, keď sú blízko vody, okamžite ožijú. V hibernácii môžu tieto baktérie prežiť stovky alebo dokonca tisíce rokov. Oceány opustili povrch Marsu asi pred 2,5 miliónmi rokov. Ale v útrobách planéty stále môžu byť kolónie baktérií, ktoré budú čakať na svojich vedcov.
Koncom sedemdesiatych rokov 20. storočia došlo k skutočnej revolúcii v biológii objavom termofilných baktérií, ktoré nepotrebujú slnečné svetlo a môžu obývať hlbiny oceánu, čím vytvárajú celé podvodné ekosystémy. Tieto baktérie žijú v blízkosti geotermálnych prameňov, kde je voda v tesnom kontakte s plášťom. Teplota v takýchto prameňoch môže dosiahnuť až 350 ° C. Extremofilné baktérie na rozdiel od väčšiny ostatných druhov nedostávajú energiu zo slnka, ale z kovov rozpustených vo vode. Tieto baktérie sa živia červami a mäkkýšmi a tie sa živia väčšími dravcami. Tento objav prekvapil aj samotných vedcov.
Holger Jannasch, oceánograf, účastník prvých štúdií termofilných baktérií:
Ohromila nás myšlienka, že slnečnú energiu, ktorá je taká dôležitá pre existenciu života na našej planéte, možno nahradiť pozemskou energiou. […] Toto je úplne nový koncept a podľa môjho názoru je to jeden z hlavných biologických objavov 20. storočia.
Hydrotermálne prieduchy, domovom neobvyklých druhov baktérií
Možno nájdeme podvodné ekosystémy podobné suchozemským ekosystémom na mesiacoch Saturn a Jupiter - Európa a Enceladus. Tam sú tiež oceány slanej vody a významná geotermálna aktivita. Voda Enceladusu je podobná ako jazero Mono v Kalifornii. V tomto jazere je veľa soli a sódy, a preto tu nie sú žiadne ryby - žijú v ňom však neobvyklé baktérie, ktoré sa dobre prispôsobili koncentráciám arzénu, ktoré sú smrtiace pre iné organizmy. Podobné baktérie pravdepodobne žijú na Enceladuse.
V roku 2015 americká vesmírna stanica Cassini-Huygens preletela okolo Enceladusu - priamo cez vodné oblaky, ktoré stúpajú niekoľko kilometrov nad zamrznutým povrchom satelitu. V tejto vode sa vedcom podarilo nájsť molekuly vodíka. To znamená, že pod ľadom Encelada prebiehajú geologické procesy - rovnako ako na Zemi. V dôsledku toho môžu mikroorganizmy Enceladus (ak existujú) môžu prijímať energiu z oxidu uhličitého rozpusteného vo vode. Toto je práve reakcia, ktorá leží na spodku celého stromu života na Zemi.
Do 30. rokov sa plánuje niekoľko letov do Európy a Enceladusu. Práve tieto nebeské telá, nepočítajúc Mars, sú dnes hlavným cieľom astrobiológov. S najväčšou pravdepodobnosťou tu nájdeme mimozemský život. Najprv sa však musíte k nej dostať. Zatiaľ nie je známe, aké silné sú ľadové štíty Európy a Enceladusu - možno len pár kilometrov alebo možno niekoľko desiatok. Budú baktérie a mnohobunkové organizmy schopné prežiť v takýchto extrémnych podmienkach?
Už v polovici 20. storočia sovietski vedci navrhli, aby sa pod ľadom Antarktídy mohli ukryť obrovské jazerá sladkej vody. Ľad vo vnútrozemí kontinentu sa mení na vodu - čiastočne kvôli enormnému tlaku ľadových mas a čiastočne kvôli tej istej geotermálnej činnosti. Existenciu jazera Vostok, ktoré sa pomenovalo na počesť sovietskej stanice, potvrdil radar v 60. a 70. rokoch 20. storočia. V roku 2012 ruskí vedci vyvŕtali studňu do hĺbky 3 769 metrov, dosiahli vodu a odobrali vzorky na analýzu. V marci 2013 vedci oznámili objav nového typu baktérií vo vzorkách, ktorých DNA je iba 86% totožná s vedeckými organizmami. Potom boli tieto údaje vyvrátené, ale v jazere sa stále našli stopy niekoľkých neobvyklých baktérií.
Výskum v Antarktíde pokračuje. Skutočný prielom sa dá očakávať, keď sa vedci dostanú k hlbším vrstvám jazera - k zdrojom geotermálnej aktivity, ktoré nasýtia vodu minerálmi a nachádzajú sa v hĺbke asi 5 000 metrov.
Ruská výskumná stanica "Vostok", pod ktorou je v hĺbke takmer 4 000 metrov veľké jazero so sladkou vodou.
Ak môžu baktérie žiť v jazerách Antarktídy - pod obrovským tlakom a nízkou teplotou, „bez svetla, bez organického uhlíka rozpusteného vo vode, s vysoko zriedenými iónmi základných látok, dlhodobou izoláciou od povrchovej bioty najmenej 14 miliónov rokov a pravdepodobne s prebytok rozpusteného kyslíka “- potom môžu žiť na iných planétach, ktoré sme predtým považovali za nevhodné na celý život.
Je však celkom možné, že mimozemský život nebude postavený na pozemských modeloch. Kvapalné jazerá Titanu môžu byť domovom metanogénov - organizmov, ktoré nepoužívajú vodu, ale metán ako rozpúšťadlo. Planéty s vyššími atmosférickými teplotami môžu obývať organizmy postavené skôr na molekule kremíka ako na uhlíku, ako je to obvyklé na Zemi. Vedci už mnoho rokov diskutujú o tom, či sa vírusy dajú považovať za živé organizmy. Správna odpoveď závisí od toho, ktorú definíciu života používame. Ak bude výskum vesmíru pokračovať, táto koncepcia bude revidovaná viackrát.
Pri písaní tohto článku boli použité materiály z knihy astronauta Johna Willisa „Všetky tieto svety sú vaše. Vedecké výskumy mimozemského života, ktoré vydáva vydavateľstvo Alpina Publisher v marci tohto roku.
Oleg Matfatov