Ciekawostka na niedzielę – W ramach poszukiwania życia w kosmosie, NASA próbowała stworzyć je na Ziemi

To prawdopodobnie jeden z najbardziej ambitnych eksperymentów NASA. Amerykanie w warunkach laboratoryjnych próbowali stworzyć… życie.

Brzmi to bardzo górnolotnie, więc już tłumaczę o co chodzi. Jedna (o tym dalej) z teorii dotyczących biogenezy mówi o tym, że pierwsze żywe protokomórki na naszej planecie powstały 4 mld lat temu, gdzieś na dnie oceanu. Naukowcy z NASA postanowili jak najdokładniej odtworzyć tamte warunki i zobaczyć co się stanie.

Skąd ten pomysł?

biogeneza-badania-1
Zaginione Miasto, na zdjęciu widzimy kominy wapniowe powstałe przez wytrącanie się węglanu wapnia z cieczy wypływającej z komina podczas jej styku z chłodną wodą morską. Źródło: Wikipedia

Popularne teorie zwolenników teorii oceanicznej twierdzą, że bardzo ważną rolę, jeśli chodzi o narodziny życia odegrały podwodne kominy geotermalne. Jednym z miejsc, w którym mogło rzeczywiście dojść do zjawiska biogenezy jest Zaginione Miasto. Pod tą romantyczną nazwą kryje się pole kominów geotermalnych na północnym Atlantyku. Jakieś 15 km na zachód od Grzbietu Śródatlantyckiego, na szczycie podwodnego masywu atlantyckiego.

Związana z tym miejscem hipoteza zakłada, że w Zaginionym Mieście mogły powstać kiedyś związki organiczne na bazie ditlenku węgla. Związek ten powstaje w procesie przekształcania się perodotytu (to taka skała) w serpentynit (to taka inna skała). Do tej transformacji potrzebna jest oczywiście wyższa temperatura, zapewniana przez kominy geotermalne. Jeśli chcielibyście zgłębić ten temat, to fachowo nazywa się to metosomatozą hydrotermalną.

Biogeneza laboratoryjna to jeden z najbardziej ambitnych eksperymentów przeprowadzonych przez NASA

pochodzenie zycia na ziemi biogeneza
To oczywiście tylko wyobrażenie ilustratora, ale tak rzeczywiście mogły wyglądać warunki, w których narodziło się życie. Źródło: Instytut Astrobiologii NASA.

Idąc tropem tej teorii, naukowcy z NASA przygotowali duży zbiornik z wodą morską i podłożem, którego skład chemiczny do złudzenia przypominał dno morskie sprzed 4 mld. lat. Mówimy tu o dobraniu odpowiednich minerałów, proporcji amoniaku, kwasu pirogronowego, etc. Biorąc pod uwagę fakt, że teoria o morskiej biogenezie zakłada duży udział źródeł geotermalnych, cała morska, laboratoryjna mieszanka została podgrzana do 70 st. C.

Pierwsze efekty eksperymentu? Po dodaniu wodorotlenku żelaza (związek chemiczny, który dość obficie występował w oceanach 4 mld lat temu) okazało się, że na skutek jego reakcji z tlenem zaczęły formować się proste aminokwasy. Teoretycznie, gdyby eksperyment prowadzony był odpowiednio długo, z tych prostych związków mogłyby zacząć formować się bardziej skomplikowane wiązania i – przy odrobinie szczęścia – jeden z tych bardziej złożonych łańcuchów mógłby ożyć.

Pokazaliśmy, że w warunkach geologicznych, podobnych do tych, które istniały na naszej planecie 4 mld lat temu i być może istnieją na innych planetach, mogą tworzyć się aminokwasy i alfa-hydroksykwasy. – mówi Laurie Barge, astrobiolog NASA, która współprowadziła całe badanie.

Eksperyment NASA bazował, co prawda na warunkach dawnej Ziemi, jednak w rzeczywistości skupiał się na warunkach potrzebnych do biogenezy w innych miejscach, w przestrzeni kosmicznej. NASA ma już dwa swoje typy. Chodzi o Enceladusa (księżyc Saturna) i Europę (księżyc Jowisza). Istnieje bowiem bardzo duża szansa, że pod pokrywami obu tych satelitów istnieją ciekłe oceany, z aktywnymi kominami geotermalnymi. Nie oznacza to jednak, że spełnienie tych warunków automatycznie oznacza, że powstało tam jakiekolwiek życie.

Darwin nie był fanem tej teorii

Twórca teorii ewolucji skłaniał się raczej ku hipotezie, według której życie powstało w jakimś gorącym, naturalnym kociołku (np. gdzieś na polach geotermalnych), w którym panowały akurat sprzyjające ku temu warunki. Nie dysponował on jednak żadnymi twardymi dowodami na poparcie tej tezy. Po prostu tak mu się wydawało. Dlatego o „ciepłym, płytkim stawie” wspominał on tylko w listach do znajomych.

NASA - pochodzenie zycia na ziemi biogeneza
Zgodnie z domysłami Darwina, życie powstało w jakiejś ciepłej, spokojnej sadzawce. Na zdjęciu widzicie Morning Glory Pool – gorące źródła w Yellowstone. Źródło: Wikipedia

Dlaczego ta hipoteza wydaje się być bliższa prawdy? Pierwszą wskazówką, o której wspominają naukowcy, jest skład chemiczny oceanu. Bardzo dobrze tłumaczy to Armen Mulkidjanian z niemieckiego Uniwersytetu w Osnabrück. Powołuje się on na coś, co nazywa chemiczną zasadą konserwacji. Zasada ta mówi, że biochemiczna architektura dowolnego organizmu wywodzi się bezpośrednio ze środowiska, w którym taki organizm powstał.

Porównując proporcje potasu i sodu w wodzie morskiej i protokomórkach – związkach, które zapoczątkowały życie na Ziemi, można stwierdzić, że – o ile życie rzeczywiście powstało w morzu – zasada ta została naruszona. Protokomórki zawierają w sobie bowiem 10x więcej potasu, niż sodu. W wodzie morskiej z kolei przeważa sód w proporcji 4:1. Mulkidjanian uważa, że jeśli pierwsze formy życia rzeczywiście powstałyby w oceanie, ich skład chemiczny byłby po prostu nieco inny.

Która teoria jest prawdziwa?

Poprawna odpowiedź na to pytanie warta jest zapewne nagrody Nobla. Eksperyment NASA udowodnił na razie, że warunki, które panowały w ziemskich oceanach 4 mld lat temu mogły zapoczątkować tworzenie się coraz bardziej skomplikowanych aminokwasów, które przy odrobinie szczęścia wyewoluowały w pierwsze protokomórki. Idąc tym tropem, kolejnym elementem wielkiej zagadki dotyczącej powstania życia będzie zbadanie oceanów na Enceladusie i Europie. Nie posiadamy jednak żadnych gwarancji na to, że znajdziemy tam cokolwiek interesującego.

Na razie dysponujemy pewnymi poszlakami. Chodzi tu np. o pomiary Enceladusa, wykonane w 2015 r. przez sondę Cassini. Przelatując blisko powierzchni księżyca Saturna zarejestrowała ona ślady oddziaływań geotermalnych. W teorii oznacza to, że na Enceladusie znajduje się większość istotnych składników życia: ciekła woda, odpowiednie źródło energii i podstawowe pierwiastki takie, jak węgiel, wodór, azot i tlen. W zasadzie brakuje tylko fosforu i siarki, ale zdaniem badaczy brak ich śladów nie oznacza, że nie występują na księżycu.

Podobne procesy zaobserwowano w 2016 r. na Europie. Na razie jednak naukowcy podchodzą do tych informacji bardzo ostrożnie. To, że pod lodowymi skorupami obu księżyców istnieje aktywne źródło energii nie oznacza automatycznie, że odkryjemy tam jakąkolwiek, nawet najprostszą formę życia. Dlatego też, zamiast wysyłać czym prędzej kolejne misje w pobliże tych satelit, NASA wolała najpierw przyjrzeć się tej teorii w warunkach laboratoryjnych.

Jeśli zaś chodzi o same misje, to pierwszym w kolejce do badań jest księżyc Saturna. Sonda która tam poleci będzie efektem współpracy NASA z fundacją Breaktrough Initiatives, której założycielem jest rosyjski miliarder Jurij Milner. Data startu nie została jeszcze ustalona.

Chcesz się z nami skontaktować?<<kliknij tutaj>>

Chcesz przejść do strony głównej??<<kliknij tutaj>>


0 Komentarzy

Dodaj komentarz