Ak sa javy Star Treku, Oblasť 51, Starovekí cudzinci alebo Vojna svetov dajú považovať za antropologické vodítka, ľudstvo je zvedané zvedavosťou na možnosť života mimo Zeme. Obsahujú niektoré zo 4 437 novoobjavených extrasolárnych planét stopy života? Ako by tieto formy života vyzerali? Ako by fungovali? Keby prišli na Zem, delili by sme sa o ET -queque objatia, alebo by bola návšteva skôr v štýle bitky v Los Angeles ?
Život mimo Zeme vzbudil nekonečný záujem, zdá sa však, že menej verejného záujmu sa venuje tomu, ako začal život na Zemi pred 3 až 4 miliardami rokov. Ukázalo sa však, že tieto dve témy môžu byť viac prepojené, ako by sa dalo veriť - v skutočnosti je možné, že život na Zemi sa skutočne začal mimo Zeme, na Marse.
Na tohtoročnej konferencii v Goldschmidte vo Florencii predstaví Steve Benner, molekulárny biofyzik a biochemik v Nadácii pre aplikovanú molekulárnu evolúciu túto myšlienku publiku geológov. Je si dobre vedomý, že polovica miestnosti bude neústupne proti jeho myšlienke. "Ľudia pravdepodobne budú hádzať veci, " smeje sa a naznačujúc, ako znejú jeho nápady. Existuje však vedecký základ pre jeho tvrdenie (PDF), čo je logický dôvod, prečo sa život naozaj mohol začať na Marse.
Veda obsahuje množstvo paradoxov: Ak je na oblohe nekonečný počet hviezd, prečo je nočná obloha tmavá? Ako môže svetlo pôsobiť ako častica aj vlna? Ak Francúzi jedia toľko syra a masla, prečo je výskyt koronárnych chorôb v ich krajine taký nízky? Pôvod života sa nelíši; oni sú tiež diktovaní dvoma paradoxmi: paradoxom dechtu a vodným paradoxom. Podľa Bennera je ťažké vysvetliť stvorenie života na Zemi. Poznamenáva však, že oboje sa dá vyriešiť umiestnením stvorenia života na Mars.
Prvý, dechtový paradox, je dostatočne jednoduchý na pochopenie. „Ak vložíte energiu do organického materiálu, zmení sa na asfalt, nie na život, “ vysvetľuje Benner. Bez prístupu k darwinovskému vývoju - to znamená, že bez organických molekúl, ktoré majú príležitosť rozmnožovať sa a vytvárať potomkov, ktorí sú sami sebou, mutáciami a všetkými, reprodukovateľní - sa organická hmota, ktorá sa kúpa v energii (zo slnečného svetla alebo z geotermálneho tepla), zmení na decht. Raná Zem bola plná organických materiálov - reťazcov uhlíka, vodíka a dusíka, o ktorých sa predpokladá, že sú stavebnými kameňmi života. Vzhľadom na dechtový paradox by sa tieto organické materiály mali previesť na asfalt. „Otázka znie, ako je možné, že sa organickým materiálom na ranej Zemi podarilo skočiť z ich asfaltového osudu na niečo, čo malo prístup k darwinovskému vývoju? Pretože akonáhle sa to stane - pravdepodobne - ste na pretekoch a potom môžete spravovať akékoľvek prostredie, ktoré chcete, “vysvetľuje Benner.
Druhým paradoxom je tzv. Vodný paradox. Vodný paradox uvádza, že hoci život potrebuje vodu, ak by organický materiál mohol uniknúť svojmu asfaltovému osudu a posunúť sa smerom k darwinovskému vývoju, v záplave vody nemôžete zostaviť potrebné stavebné kamene. Stavebné kamene života začínajú genetickými polymérmi - známou DNA hráča a jeho menej známou, ale stále veľmi inteligentnou priateľskou RNA. Odborníci sa zhodujú na tom, že RNA bola pravdepodobne prvý genetický polymér, čiastočne preto, že v modernom svete hrá RNA tak dôležitú úlohu pri výrobe ďalších organických zlúčenín. „RNA je kľúčom k ribozómu, ktorý vytvára proteíny. Takmer niet pochýb o tom, že RNA, ktorá je molekulou podieľajúcou sa na katalýze, vznikla pred vznikom proteínov, “vysvetľuje Benner. Problém je v tom, že pre to, aby sa RNA mohla zostaviť do dlhých reťazcov - čo je potrebné pre genetiku - nemôžete mať zhromaždenie prebiehajúce vo vode . „Väčšina ľudí si myslí, že voda je pre život nevyhnutná. Veľmi málo ľudí chápe, ako je korozívna voda, “hovorí Benner. V prípade RNA je voda mimoriadne leptavá - vo vode sa nemôžu vytvárať väzby, ktoré bránia tvorbe dlhých vlákien.
Benner však tvrdí, že tieto paradoxy je možné vyriešiť pomocou dvoch veľmi dôležitých skupín minerálov. Prvými sú boritanové minerály. Boritanové minerály - ktoré obsahujú prvok bór - bránia životným stavebným kameňom rozpadnúť sa na decht, ak sú začlenené do organických zlúčenín. Borón ako prvok hľadá elektróny, aby sa stal stabilným. Nájde ich v kyslíku a spolu kyslík a bór tvoria boritan minerálov. Ak sa však zistí, že kyslíkový bór je už viazaný na uhľohydráty, tvoria uhľohydráty spojené s bórom komplexnú organickú molekulu s bodkovanou borátom, ktorá je menej odolná voči rozkladu.
Kryštály bóraxu, ktoré obsahujú prvok bór. Fotografie cez Wikipedia.
Druhou skupinou minerálov, ktoré prichádzajú do hry, sú minerály, ktoré obsahujú molybdénan, zlúčeninu, ktorá pozostáva z molybdénu a kyslíka. Molybdén, preslávený svojim sprisahaneckým vzťahom k klasike Douglasa Adamsa , Sprievodca po stopách galaxie ako pre ostatné vlastnosti, je rozhodujúci, pretože stabilizuje boridy uhľovodíkov, viaže sa na ne a katalyzuje reakciu, ktorá ich preusporiada na ribózu: R v RNA.
To nás privádza - aj keď občas - späť na Mars. Boritan aj molybdénan sú zriedkavé a na začiatku Zeme by boli obzvlášť vzácne. Molybdén v molybdenáte je vysoko oxidovaný, čo znamená, že na dosiahnutie stability potrebuje elektróny z kyslíka alebo iných ľahko dostupných záporne nabitých iónov. Ale čoskoro bola Zem príliš nedostatok kyslíka na to, aby mohla ľahko vytvoriť molybdénan. Navyše, keď sa vrátime k vodnému paradoxu, skorá Zem bola doslova vodným svetom - s pôdou, ktorá tvorí iba dve až tri percentá jej povrchu. Boráty sú rozpustné vo vode - ak by bola raná Zem zaplavenou planétou, ako vedci tvrdia, bolo by pre už tak vzácny prvok, ktorý sa teraz zriedi v obrovskom oceáne, ťažké nájsť spojivo s efemérnymi organickými molekulami. Navyše, stav Zeme ako planéty zapísanej vo vode sťažuje tvorbu RNA, pretože tento proces sa nemôže vo vode ľahko stať sám osebe.
Tieto pojmy sa však na Marse stávajú menej problémom. Aj keď bola voda na Marse určite prítomná pred 3 až 4 miliardami rokov, nikdy nebola taká hojná ako na Zemi, čím sa vytvorila možnosť, že marťanské púšte - miesta, kde sa môžu boritany a molybdénany sústrediť - mohli podporiť tvorbu dlhých prameňov RNA., Navyše pred 4 miliardami rokov obsahovala Marsova atmosféra oveľa viac kyslíka ako Zem. Najnovšia analýza marťanského meteoritu potvrdzuje, že na Marse bol kedysi prítomný bór.
A Benner verí, že tam bol tiež molybdénan. „Až keď sa molybdén stane vysoko oxidovaným, je schopný ovplyvniť vznik skorého života, “ vysvetľuje Benner. "Molybdát nemohol byť k dispozícii na Zemi v čase, keď sa život začal, pretože pred tromi miliardami rokov mal povrch Zeme veľmi málo kyslíka, ale Mars to urobil."
Benner verí, že tieto faktory naznačujú, že život vznikol na Marse, našom najbližšom susedovi v priestore vybavenom všetkými správnymi ingredienciami. Život sa tam však neudržoval. „Mars samozrejme vyschol. Proces sušenia bol veľmi dôležitý pre život, ktorý má pôvod, ale nie je udržateľný, “vysvetľuje Benner. Namiesto toho by musel meteor zasiahnuť Mars, ktorý premietal materiály do vesmíru - a nakoniec by sa tieto materiály vrátane niektorých stavebných blokov života dostali na Zem.
Bola by náhla zmena prostredia príliš tvrdá na to, aby prežili rodiace sa stavebné kamene? Benner si to nemyslí. „Povedzme, že život začína na Marse a v marťanskom prostredí je veľmi šťastný, “ vysvetľuje Benner. "Na Mars príde meteor a dopad vyhodí kamene, na ktorých sedí váš predchodca." Potom pristaneš na Zemi a zistíš, že je veľa vody, s ktorou si zaobchádzal ako s obmedzeným prvkom. Považuje prostredie za primerané? Určite ocenil existenciu dostatočného množstva vody, ktorú si nemusel robiť starosti. “
Ľutujem, Lil Wayne, vyzerá to, že by mohol nastať čas vzdať sa svojho nároku na štvrtú skalu od Slnka. Ako poznamenáva Brenner, „Zdá sa, že existujú dôkazy, že sme vlastne všetci Marťania.“
