Ha a Star Trek, az 51. terület, az ősi idegenek vagy a Világháború jelenségeit antropológiai nyomnak tekintjük, akkor az emberiséget kíváncsisággal fogyasztják el a Földön kívüli élet lehetőségeiről. A 4437 újonnan felfedezett extoláris bolygó valamelyikében található-e élet nyoma? Milyenek lennének ezek az életformák? Hogyan működnek? Ha eljutnának a Földre, megosztanánk az ET-stílusú öleléssel, vagy a látogatás inkább egy csata Los Angeles-i stílus lenne?
A Földön kívüli élet végtelen érdeklődést váltott ki, de úgy tűnik, hogy kevesebb közérdek fűződik ahhoz, hogy hogyan kezdődött a földi élet 3-4 milliárd évvel ezelőtt. De a két téma, kiderül, valószínűleg inkább összekapcsolódik, mint amire gondolnának - valójában valószínű, hogy a Földön való élet valóban a Földön kívül, a Marson kezdődött.
Az idei Firenzében rendezett Goldschmidt-konferencián Steve Benner, az Alkalmazott Molekuláris Evolúció Alapítványának molekuláris biofizikája és biokémikusa bemutatja ezt az elképzelést a geológusok közönsége számára. Jól tudja, hogy a szoba fele határozottan ellenzi az ötletet. „Az emberek valószínűleg eldobják a dolgokat - nevetett nevetve, és tudatosítja, hogy mennyire hangzik el a világ e gondolatai. De állításának tudományos alapja van (PDF), logikus oka annak, hogy miért kezdődött valóban az élet a Marson.
A tudomány számos paradoxont tart: Ha az égben végtelen számú csillag van, miért sötét az éjszakai égbolt? Hogyan viselkedhet a fény mind részecskeként, mind hullámként? Ha a franciák ennyi sajtot és vajat esznek, miért ennyire alacsony a szívkoszorúér betegség gyakorisága? Az élet eredete nem különbözik egymástól; ők is, két paradoxon diktálja: a tar-paradoxon és a víz-paradoxon. Benner szerint mindkettő megnehezíti a Földön élő teremtés magyarázatát. De megjegyzi, hogy mindkettőt meg lehet oldani azáltal, hogy az élet teremtését a Marsra helyezik.
Az első, a tar paradoxon elég egyszerű ahhoz, hogy megértse. „Ha az energiát szerves anyagba helyezi, akkor az aszfaltnak, és nem az életnek válik ki” - magyarázza Benner. A darwini evolúcióhoz való hozzáférés nélkül, azaz anélkül, hogy a szerves molekuláknak lehetőségük lenne reprodukcióra és utódok létrehozására, akiknek a mutációi és mindegyike reprodukálható - az energiában (napfénytől vagy geotermikus hőtől) fürdött szerves anyag kátrányré alakul. A korai Föld tele volt szerves anyagokkal - szén-, hidrogén- és nitrogénláncokkal, amelyekről úgy gondolják, hogy az élet építőkövei. Tekintettel a kátrány paradoxonra, ezeknek a szerves anyagoknak aszfaltra kellett volna válniuk. „A kérdés az, hogy lehet-e az, hogy a korai Földön levő organikus anyagok az aszfaltos sorsukból valamihez ugrottak, amely hozzáférhető volt a darwini evolúcióhoz? Mert amint ez megtörténik - feltehetően - elhagyja a versenyt, és akkor bármilyen környezetet kezelhet ”- magyarázza Benner.
A második paradoxon az ún. Vízparadoxon. A víz paradoxonja szerint bár az életnek vízre van szüksége, ha a szerves anyag elkerülheti aszfaltos sorsát és elmozdulhat a darwini evolúció felé, nem tudja összerakni a szükséges építőelemeket egy vízáradással. Az élet építőkövei genetikai polimerekkel kezdődnek - a jól ismert játékos DNS-sel és annak kevésbé híres, de még mindig nagyon okos barátjával, RNS-ével. A szakértők egyetértenek abban, hogy az RNS valószínűleg az első genetikai polimer, részben azért, mert a modern világban az RNS ilyen fontos szerepet játszik más szerves vegyületek előállításában. Az RNS a riboszóma kulcsa, ami készíti a fehérjéket. Szinte nincs kérdés, hogy az RNS, amely a katalízisben részt vevő molekula, a fehérjék felmerülése előtt keletkezett - magyarázza Benner. A nehézség az, hogy az RNS hosszú szálakba történő összeillesztéséhez - ami a genetikához szükséges - nem lehet, hogy az összeállítás vízben zajlik . „A legtöbb ember szerint a víz nélkülözhetetlen az élethez. Nagyon kevés ember tudja, milyen korrozív víz van ”- mondja Benner. Az RNS számára a víz rendkívül maró hatású - kötések nem képezhetők a vízben, megakadályozva a hosszú szálak képződését.
Benner szerint azonban ezek a paradoxonok az ásványok két nagyon fontos csoportjának segítségével oldhatók meg. Az elsők a borát-ásványok. A borát-ásványi anyagok - amelyek tartalmazzák a bór elemet - megakadályozzák az élet építőköveinek a kátrányvá válását, ha szerves vegyületekbe épülnek be. A bór mint elem elektronokat keresi, hogy stabilitássá váljanak. Megtalálja ezeket az oxigénben, és az oxigén és a bór együttesen képezik az ásványi borátot. De ha az oxigén-bór lerakódások már kapcsolódnak a szénhidrátokhoz, akkor a bórral kötött szénhidrátok egy komplex szerves molekulát képeznek egy boráttal pontozva, amely kevésbé ellenáll a bomlásnak.
Borax kristályok, amelyek tartalmazzák a bór elemet. Fotó a Wikipedia segítségével.
Az ásványi anyagok második csoportjába kerülnek azok, amelyek molibdátot tartalmaznak, amely egy molibdénből és oxigénből álló vegyület. A molibdén, amely inkább a Douglas Adams klasszikus A Hitchhiker Galaktikus útmutatójához fűződő összeesküvésbeli kapcsolatáról ismert, mint más tulajdonságairól, döntő jelentőségű, mivel a stabilizálódó szénhidrátokat veszi hozzájuk és kötődik hozzájuk, és katalizálja egy olyan reakciót, amely átalakítja őket ribózra: az R RNS-ben.
Ami visszavezet minket - bár körkörösen - a Marshoz. Mind a borát, mind a molibdát ritka, és különösen kevés lett volna a korai Földön. A molibdátban lévő molibdén erősen oxidált, ami azt jelenti, hogy oxigénből vagy más könnyen elérhető negatív töltésű ionból elektronokra van szüksége a stabilitás eléréséhez. A korai Föld azonban túl kevés oxigéntartalmú volt ahhoz, hogy könnyen létrehozhassák a molibdátot. Ráadásul, visszatérve a víz paradoxonjába, a korai Föld szó szerint egy vízvilág volt - a föld felszínének csupán 2-3% -át tette ki. A borátok oldódnak vízben - ha a korai Föld elárasztott bolygó lenne, amint azt a tudósok úgy vélik, egy hatalmas óceánban már hígított, már szűkös elem számára nehéz lett volna olyan rövid időtartamú szerves molekulákat találni, amelyekhez kapcsolódni tudnának. Ráadásul a Föld vízfüggetlen bolygóként való státusa megnehezíti az RNS kialakulását, mivel ez a folyamat önmagában nem könnyű megtörténni a vízben.
Ezek a fogalmak azonban a Marson kevésbé kérdésesek. Noha a Mars már 3-4 milliárd évvel ezelőtt jelen volt a vízben, soha nem volt olyan bőséges, mint a Földön, így létrehozva annak a lehetőségét, hogy a marsi sivatagok - ahol a borát és a molibdát koncentrálódhat - elősegíthetik az RNS hosszú szálainak képződését. . Sőt, 4 milliárd évvel ezelőtt a Mars légköre sokkal több oxigént tartalmazott, mint a Földé. Ezenkívül a marsi meteorit közelmúltbeli elemzése megerősíti, hogy a bór egyszer volt a Marson.
És, Benner szerint, a molibdát is ott volt. "Csak akkor, amikor a molibdén erősen oxidálódik, képes befolyásolni az élet korai kialakulását" - magyarázza Benner. "A Molybdate nem lehetett elérhető a Földön abban az időben, amikor az élet megkezdődött, mert három milliárd évvel ezelőtt a Föld felszínén nagyon kevés oxigén volt, de a Mars ezt tette."
Benner úgy véli, hogy ezek a tényezők azt sugallják, hogy az élet a Marson állt, amely a legmegfelelőbb összetevőkkel felszerelt űrben található legközelebbi szomszédunk. De az élet ott nem maradt fenn. - Természetesen Mars kiszáradt. A szárítási folyamat nagyon fontos volt az élethez, de nem fenntartható ”- magyarázza Benner. Ehelyett egy meteornak el kellett volna érnie a Marsot, és az anyagokat az űrbe vetíti - és ezek az anyagok, beleértve az élet néhány építőelemeit, eljuthattak a Földre.
A hirtelen környezeti változás túl durva lett volna-e a fiatal építőelemek túléléséhez? Benner nem gondolja. "Tegyük fel, hogy az élet a Marson kezdődik, és a marsi környezetben nagyon boldog lesz" - magyarázza Benner. „Meteor megy el, hogy elérje a Marsot, és az ütés sziklákat dob ki, amelyeken az elődje ül. Akkor leszállsz a Földre, és rájössz, hogy van egy csomó víz, amelyet kevés elemként kezeltek. Megfelelőnek találja-e a környezetet? Minden bizonnyal értékelte elegendő víz meglétét, ezért nem kellett aggódnia.
Tehát, sajnálom Lil Wayne-t, úgy tűnik, hogy itt az ideje, hogy feladja követelését a Nap negyedik sziklajáról. Mint Brenner megjegyzi: „Úgy tűnik, hogy a bizonyítékok arra utalnak, hogy valójában valamennyien marsok vagyunk”.
