Če lahko pojave Zvezdnih poti, območje 51, starodavnih tujcev ali vojno svetov vzamemo kot antropološke namige, človeštvo požre z radovednostjo o možnosti življenja zunaj Zemlje. Ali kateri od 4.437 na novo odkritih zunajtelarnih planetov vsebuje sledi življenja? Kako bi izgledale te življenjske oblike? Kako bi delovali? Če bi prišli na Zemljo, bi si delili ET- eque objeme ali bi bil obisk bolj boj v slogu Los Angelesa ?
Življenje zunaj Zemlje je povzročilo neskončno zanimanje, toda zdi se, da je manj zanimanja za to, kako se je življenje na Zemlji začelo pred 3 do 4 milijardami let. Toda obe temi sta, kot kaže, morda bolj povezani, kot bi kdo verjel - v resnici je mogoče, da se je življenje na Zemlji res začelo zunaj Zemlje, na Marsu.
Na letošnji konferenci Goldschmidt v Firencah bo Steve Benner, molekularni biofizik in biokemik iz Fundacije za uporabno molekularno evolucijo, to idejo predstavil geološkemu občinstvu. Dobro se zaveda, da bo polovica sobe odločno proti njegovi zamisli. "Ljudje bodo verjetno vrgli stvari, " se smeji in namiguje na zavest, kako zunaj tega sveta zvenijo njegove ideje. Vendar obstaja znanstvena podlaga za njegovo trditev (PDF), ki je logičen razlog, zakaj se je življenje na Marsu resnično začelo.
Znanost drži številne paradokse: Če je na nebu neskončno število zvezd, zakaj je nočno nebo temno? Kako lahko svetloba deluje kot delček in kot val? Če Francozi jedo toliko sira in masla, zakaj je pojavnost koronarne bolezni v njihovi državi tako nizka? Poreklo življenja ni nič drugače; tudi njih narekujeta dva paradoksa: paradoks katrana in vodni paradoks. Oboje po Bennerjevih besedah težko razloži ustvarjanje življenja na Zemlji. Toda oboje, še ugotavlja, je mogoče rešiti tako, da na Mars postavimo ustvarjanje življenja.
Prvi, paradoks katrana, je dovolj preprost, da ga razumemo. "Če energijo vložite v organski material, se to spremeni v asfalt, ne v življenje, " pojasnjuje Benner. Brez dostopa do darwinovske evolucije, torej brez organskih molekul, ki bi se lahko razmnožile in ustvarile potomce, ki so same, mutacije in vse, lahko obnovljive - organske snovi, ki so kopane z energijo (sončna svetloba ali geotermalna toplota), se spremenijo v katran. Zgodnja Zemlja je bila polna organskih materialov - verig ogljika, vodika in dušika, ki naj bi bili gradniki življenja. Glede na paradoks katrana bi se morali ti organski materiali preusmeriti v asfalt. "Vprašanje je, kako je mogoče, da so organski materiali na zgodnji Zemlji iz svoje asfaltne usode skočili na nekaj, kar je imelo dostop do darwinove evolucije? Kajti ko se to zgodi - predvidoma -, se odpravite na dirke in potem lahko upravljate vse, kar želite, «pojasnjuje Benner.
Drugi paradoks je tako imenovani vodni paradoks. Vodni paradoks pravi, da čeprav življenje potrebuje vodo, če bi organski material lahko ušel svoji asfaltni usodi in se pomaknil v smeri darvinske evolucije, v poplavi vode ne morete sestaviti potrebnih gradnikov. Gradniki življenja se začnejo z genetskimi polimeri - znanim DNK igralcev in njegovo manj znano, a še vedno zelo pametno prijateljico RNA. Strokovnjaki se strinjajo, da je bila RNA verjetno prvi genetski polimer, deloma tudi zato, ker v sodobnem svetu igra RNA tako pomembno vlogo pri proizvodnji drugih organskih spojin. „RNA je ključ do ribosoma, zaradi česar so beljakovine. Skoraj ni dvoma, da je RNA, ki je molekula, ki sodeluje v katalizi, nastala, preden so se pojavile beljakovine, "pojasnjuje Benner. Težava je v tem, da se RNA lahko sestavi v dolge pramene - kar je potrebno za genetiko - ne morete sestavljati vode . "Večina ljudi meni, da je voda bistvenega pomena za življenje. Zelo malo ljudi razume, kako jedka je voda, "pravi Benner. V RNA je voda izjemno jedka - znotraj vode ni mogoče ustvariti vezi, kar preprečuje, da bi se dolgi prameni oblikovali.
Vendar Benner pravi, da je te paradokse mogoče rešiti s pomočjo dveh zelo pomembnih skupin mineralov. Prvi so borati minerali. Minerali borata - ki vsebujejo element bor - preprečujejo, da bi se gradbeni elementi v katran vgradili v organske spojine. Bor kot element išče elektrone, da bi bil stabilen. Ta jih najde v kisiku in skupaj kisik in bor tvorita mineralni borat. Če pa je kisikov bor že povezan z ogljikovimi hidrati, ogljikovi hidrati, povezani z borom, tvorijo kompleksno organsko molekulo, pikčasto z boratom, ki je manj odporen proti razpadu.
Kristali boraksa, ki vsebujejo element bor. Fotografija preko Wikipedije.
V drugo skupino mineralov, ki prihajajo v poštev, so tisti, ki vsebujejo molibdat, spojino iz molibdena in kisika. Molibden, bolj znan po zarotopisnem odnosu do klasika Douglasa Adamsa Vodnik po avtocestih po Galačerskem dvoru kot po drugih lastnostih, je ključnega pomena, saj jemlje ogljikove hidrate, ki se stabilizirajo, veže nanje in katalizira reakcijo, ki jih preuredi v ribozo: R v RNA.
Kar nas - vendar brezskrbno - pripelje nazaj na Mars. Tako borat kot molibdat sta redka in bi bila še posebej redka na zgodnji Zemlji. Molibden v molibdatu je močno oksidiran, kar pomeni, da za doseganje stabilnosti potrebuje elektrone iz kisika ali druge zlahka dostopne negativno nabite ione. Toda zgodnja Zemlja je bila premalo kisika, da bi lahko ustvarila molibdat. Poleg tega se je zgodnja Zemlja vrnila k vodnemu paradoksu dobesedno vodni svet - zemljišče predstavlja le dva do tri odstotke njegove površine. Borati so topni v vodi - če bi bila zgodnja Zemlja poplavljen planet, kot znanstveniki verjamejo, bi težko že tako redek element, razredčen v ogromnem oceanu, našel eferne organske molekule, s katerimi bi se povezal. Poleg tega status Zemlje kot vodenega planeta otežuje oblikovanje RNK, ker se ta proces v vodi ne more zlahka sam zgoditi.
Vendar ti koncepti na Marsu postanejo manj problematični. Čeprav je bila voda na Marsu zagotovo prisotna pred tremi do štirimi milijardami let, nikoli ni bila tako obilna, kot je bila na Zemlji, kar je povzročilo možnost, da bi marsovske puščave - lokacije, kjer bi se lahko koncentrirali borat in molibdat - lahko spodbudili nastanek dolgih niti RNA . Še več, pred 4 milijardami let je Marsovo ozračje vsebovalo veliko več kisika kot Zemljino. Poleg tega nedavna analiza marsovskega meteorita potrjuje, da je bil nekdaj na Marsu prisoten bor.
In, Benner verjame, molibdat je bil tudi tam. "Ko molibden močno oksidira, lahko vpliva na to, kako se je zgodnje življenje oblikovalo, " pojasni Benner. "Molibdat na Zemlji ni bil na voljo v času, ko se je začelo življenje, ker je pred tremi milijardami let površje Zemlje imelo zelo malo kisika, vendar ga je imel Mars."
Benner verjame, da ti dejavniki pomenijo, da je življenje nastalo na Marsu, našem najbližjem sosedu v vesolju, opremljenem z vsemi pravimi sestavinami. Toda življenje tam ni bilo vzdržno. "Seveda se je Mars izsušil. Postopek sušenja je bil zelo pomemben za življenje, vendar ni trajal, "pojasnjuje Benner. Namesto tega bi moral meteor udariti na Mars, ki je projiciral materiale v vesolje - in sčasoma bi se ti materiali, vključno z nekaj gradniki, morda prenesli na Zemljo.
Bi bile nenadne spremembe v okolju preveč ostre, da bi preživeli novi gradniki? Benner ne misli tako. "Recimo, da se življenje začne na Marsu in postane zelo vesel v marsovskem okolju, " pojasni Benner. "Meteor prileti na Mars in udarec vrže skale, na katerih je sedel vaš predhodnik. Nato pristanete na Zemlji in ugotovite, da je veliko vode, ki ste jo obravnavali kot redek element. Se bo zdelo okolje primerno? Gotovo je cenil obstoj dovolj vode, da se ji ni bilo treba bati. "
Žal, Lil Wayne, izgleda, da je morda čas, da se odpovedujete svoji četrti skali s Sonca. Kot ugotavlja Brenner, "zdi se, da dokazi gradijo, da smo pravzaprav vsi Marsovci."
