Az augusztusi újságírók, fotósok és televíziós kameraüzemeltetők 1996. augusztus 7-én a NASA székhelyére, Washington DC-be száguldottak. A tömeg nem a NASA előadóterében ülő tudósok sorára koncentrált, hanem egy kicsi, átlátszó műanyag dobozra az előtte lévő asztalon. A doboz belsejében egy bársonyos párna volt, és úgy fészkelte, mint egy koronás ékszer egy szikla - a Marsból. A tudósok bejelentették, hogy a meteoriton belül élet jeleket találtak. A NASA adminisztrátora, Daniel Goldin örömmel mondta, hogy „hihetetlen” nap volt. Pontosabb volt, mint tudta.
A szikla - a kutatók elmondása szerint - 4, 5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett a Marson, ahol 16 millió évvel ezelőtt maradt, amikor az űrbe engedték, valószínűleg egy aszteroida hatására. A szikla a belső naprendszert csak 13.000 évvel ezelőtt vándorolta, amikor Antarktiszra esett. Az AllanHills közelében fekvő jégen 1984-ig ült, amikor a hóember geológusai felkutatták.
A tudósok, David McKay vezetésével, a houstoni JohnsonSpaceCenter, megállapították, hogy az ALH84001 nevű szikla sajátos kémiai sminktel rendelkezik. Az ásványok és a szénvegyületek kombinációját tartalmazta, amelyeket a Földön a mikrobák hoznak létre. Vannak mágneses vas-oxid-kristályok is, úgynevezett magnetit, amelyeket egyes baktériumok termelnek. Ezenkívül McKay bemutatta a közönségnek a szikla elektronmikroszkópos nézetét a gömbök láncaival, amelyek feltűnő hasonlóságot mutattak a láncokkal, amelyeket egyes baktériumok képeznek a Földön. "Úgy gondoljuk, hogy ezek valóban a Marsból származó mikrofosszilek" - mondta McKay, és hozzátette, hogy a bizonyítékok nem "abszolút bizonyítékai" a múlt marsi életnek, hanem "az arra mutató mutatók".
Azonban az utolsóként beszélt J. William Schopf, a kaliforniai egyetemi Los Angeles-i paleobiológus, aki a korai Föld fosszilis tüzelőanyagokra szakosodott. "Megmutatom neked a bolygó életének legrégebbi bizonyítékait" - mondta Schopf a közönség számára, és egy 3, 445 milliárd éves korosztályú, mikroszkopikus földgömbök láncát mutatta be, amelyet Ausztráliában talált. "Ezek bizonyíthatóan kövületek" - mondta Schopf, jelezve, hogy a NASA marsi képei nem. Záróként Carl Sagan csillagász idézésével zárta: „Rendkívüli követelésekhez rendkívüli bizonyítékok szükségesek”.
Annak ellenére, hogy Schopf szkepticizmussal jegyezte meg, a NASA bejelentését világszerte lehangolták. "A Mars élt, a rock show-k a meteoritot bizonyítják egy másik világon élő élet bizonyításához" - mondta a New York Times. "A vörös bolygóról származó fosszilis tünetek bizonyíthatják, hogy nem vagyunk egyedül" - jelentette ki a The Independent of London .
Az elmúlt kilenc évben a tudósok Sagan szavait nagyon szívből vették. Megvizsgálták a marsi meteoritot (amely jelenleg a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeumban tekinthető meg), és ma kevesen gondolják, hogy a marsi mikrobákat elragadta.
Az ellentmondás arra késztette a tudósokat, hogy kérdezzék meg, hogyan tudják megtudni, hogy egyes foltok, kristályok vagy kémiai furcsa jelek az életnek - még a Földön is. Adebate felfedte a Földön élő élet legrégebbi bizonyítékait, ideértve azokat a kövületeket is, amelyeket Schopf 1996-ban büszkén mutatott be. Ebben a vitában a fő kérdések forognak kockán, többek között arról, hogy az élet miként alakult először a Földön. Egyes tudósok azt állítják, hogy az élet néhány százszáz éve alatt, amelyben az élet létezik, kevés hasonlóságot mutatott az életével, ahogyan azt mai napjainkban ismerjük.
A NASA kutatói leckéket vonnak a földi életről folytatott vitáról a Mars felé. Ha minden a tervek szerint megy, a roverok új generációja érkezik a Marsra a következő évtizedben. Ezek a missziók magában foglalják a csúcstechnológiát alkalmazó biotechnológiát, melynek célja a marsi szervezetek által előállított egyes molekulák, akár élő, akár hosszú halottak.
A Marson folytatott életkeresés sürgetõbbé vált, részben annak köszönhetõen, hogy a két rover most a Mars felszínén járkál és egy másik ûrhajó, amely a bolygó körül kering. Az elmúlt hónapokban meglepő felfedezéseket készítettek, amelyek ismét arra kísértik a tudósokat, hogy gondolják, hogy a Mars kikötődik az élettel - vagy a múltban tette. Egy hollandiai februári konferencián a Mars szakértőinek felmérését végezték a mars életével kapcsolatban. A tudósok mintegy 75 százaléka mondta, hogy úgy gondolja, hogy az élet ott létezett, és 25 százalékuk azt gondolja, hogy a Marsnak ma van az élet.
Az olyan primitív egysejtű szervezetek fosszilis maradványainak kutatása, mint a baktériumok, 1953-ban megkezdődött, amikor Stanley Tyler, a Wisconsini Egyetem gazdasági geológusa körülbelül 2, 1 milliárd éves sziklák fölött rejtőzködött, amelyeket Ontarioban gyűjtött össze Kanadában. . Cherts néven ismert üveges fekete szikláit furcsa, mikroszkopikus szálakkal és üreges golyókkal töltötték meg. Tyler a Harvard paleobotonista Elso Barghoorn-szal együttműködve azt javasolta, hogy a formák valójában kövületek legyenek, amelyeket az ősi életformák, például az algák hagytak hátra. Tyler és Barghoorn munkája előtt kevés fosszilitát találtak, amelyek megelőzik a kambriumi időszakot, amely körülbelül 540 millió évvel ezelőtt kezdődött. A két tudós most azt állította, hogy az élet sokkal korábban volt jelen a bolygónk 4, 55 milliárd éves története során. A későbbi tudósok felfedezték, mennyi visszamenőleg ment.
A következő évtizedekben az afrikai paleontológusok három milliárd éves fosszilis nyomokat találtak a hatalmas tengeri zátonyokon élő mikroszkopikus baktériumokról. A baktériumok képezhetik az úgynevezett biofilmeket is, olyan kolóniákat, amelyek vékony rétegekben növekszenek olyan felületeken, mint a sziklák és az óceán fenekén.
De a NASA sajtótájékoztatója idején a legrégebbi fosszilis követelés az UCLA William Schopfé volt, az a férfi, aki szkeptikusan beszélt a NASA leleteiről ugyanazon a konferencián. Az 1960-as, a 70-es és a 80-as évek során Schopf a korai életformák vezető szakértőjévé vált, kövületeket fedezve fel a világ minden tájáról, köztük 3 milliárd éves fosszilis baktériumokat Dél-Afrikában. Aztán, 1987-ben, és néhány kollégája arról számolt be, hogy a 3, 446 milliárd évnyi mikroszkopikus kövületeket a Warrawoona nevű helyszínen találták meg a nyugat-ausztráliai háttéren - azokat, amelyeket a NASA sajtótájékoztatóján jelenít meg. A fosszilis baktériumok annyira kifinomultak, mondta Schopf, hogy azt jelzik, hogy „az élet akkoriban virágzott, és így az élet számottevõen 3, 5 milliárd évvel ezelőtt jött létre”.
Azóta a tudósok más módszereket fejlesztettek ki a korai élet jeleinek észlelésére a Földön. Az egyik magában foglalja a szén különböző izotópjai vagy atomi formáinak mérését; az izotópok aránya azt jelzi, hogy a szén egykor élő anyag része volt. 1996-ban egy kutatók egy csoportja arról számolt be, hogy 3, 83 milliárd évvel ezelőtt Grönland szikláiban találták meg az élet aláírását.
Az élet jelei Ausztráliában és Grönlandon rendkívül régiek voltak, különös tekintettel arra, hogy az élet valószínűleg nem maradhatott fenn a Földön a bolygó első néhány százmillió évében. Ennek oka az, hogy az aszteroidák robbanták fel, felforralják az óceánokat és valószínűleg sterilizálják a bolygó felszínét mintegy 3, 8 milliárd évvel ezelőtt. A fosszilis bizonyítékok arra utaltak, hogy az élet hamarosan kialakult, miután világunk lehűlt. Amint Schopf az élet bölcsője című könyvében írta, 1987. évi felfedezése „azt mondja nekünk, hogy a korai evolúció nagyon messzire haladt előre nagyon gyorsan”.
Az élet gyors elindulása a Földön azt jelentheti, hogy az élet más világokon is gyorsan kialakulhat - akár a Föld-szerű bolygók körül, amelyek más csillagokat köröznek, akár akár más bolygók vagy holdak is a saját Naprendszerünkben. Ezek közül a Mars régóta a legígéretesebbnek tűnt.
A Mars felszíne manapság nem tűnik olyan élethű helynek. Száraz és hideg, és -220 fok Fahrenheit hőmérsékletre zuhan. Vékony légköre nem képes blokkolni az űrből származó ultraibolya sugárzást, amely minden ismert élőlényt elpusztítana a bolygó felszínén. De a Mars, amely olyan régi, mint a Föld, valószínűleg vendégszeretőbb lett volna a múltban. A bolygót jelző sirályok és száraz tóágyak azt jelzik, hogy a víz egyszer folyott ott. A csillagászok szerint azt is feltételezni lehet, hogy a Mars korai légköre elegendő volt a szén-dioxid hővisszatartásához, hogy üvegházhatást okozzon, felmelegedve. Más szavakkal: a korai Mars hasonló volt a korai Földhez. Ha a Mars több millió, sőt akár milliárd évig meleg és nedves lenne, akkor az életnek elegendő ideje lehetett volna megjelenni. Amikor a Mars felszínén a körülmények csúnyakká váltak, az élet ott kihalt. De a fosszilis anyagok elmaradhatnak. Valószínűleg az is, hogy az élet megmaradhatott volna a felszín alatti Marson, a Föld egyes, a föld alatt mérföldnyire fejlődő mikrobák alapján.
Amikor a Nasa Mckay 1996-ban a sajtónak bemutatta a marsi fosszilis képeket, a televízióban látott emberek millióinak egyike egy fiatal brit környezetvédelmi mikrobiológus, Andrew Steele volt. Nemrég szerzett PhD-t a Portsmouth Egyetemen, ahol olyan baktériumfilmeket tanulmányozott, amelyek képesek abszorbeálni a szennyezett acél radioaktivitását nukleáris létesítményekben. A mikrobák mikroszkópos képeinek szakértője, Steele megkapta McKay telefonszámát a telefonkönyvből, és felhívta. "Ennél jobb képet kaphatok neked" - mondta, és meggyőzte McKay-t, hogy küldje el neki a meteorit darabjait. Steele elemzése olyan jó volt, hogy hamarosan a NASA-nál dolgozott.
Ironikus módon munkája aláásta a NASA bizonyítékait: Steele rájött, hogy a földi baktériumok szennyezték a Mars meteoritját. A biofilmek kialakultak és repedések révén terjedtek a belső részükre. Steele eredményei egyértelműen nem tagadták meg a marsi kövületeket - valószínű, hogy a meteorit tartalmaz mind a marsi kövületeket, mind az antarktiszi szennyező anyagokat -, de azt mondja: „A probléma az, hogy miféle különbséget tudsz tenni?” Ugyanakkor más tudósok rámutattak rámutatott arra, hogy a nem élethű folyamatok a Marson is létrehozhattak olyan gömböket és magnetitcsomókat, amelyeket a NASA tudósai fosszilis bizonyítékként tartottak fenn.
De McKay azon hipotézis mellett áll, miszerint mikrofilmjai Marsból származnak, azt állítva, hogy „konzisztens, mint egy lehetséges biológiai eredetű csomag”. Bármely alternatív magyarázatnak minden bizonyítékot figyelembe kell vennie, mondja, nem csak egy darabot egy időben.
Az ellentmondás mély kérdést vet fel sok tudós elméjében: Mit kell bebizonyítani az évek milliárd évvel ezelőtti élet jelenlétében? 2000-ben, az oxford paleontológus, Martin Brasier kölcsönözte az eredeti Warrawoona kövületeket a londoni NaturalHistoryMuseum-tól, és Steele-vel és kollégáikkal megvizsgálták a kőzetek kémiai tulajdonságait és szerkezetét. 2002-ben arra a következtetésre jutottak, hogy lehetetlen megmondani, hogy a kövületek valóban valók-e, lényegében ugyanolyan szkepticizmusnak vetették alá Schopf munkáját, mint amit Schopf kifejezett a Marsból származó kövületekről. "Az irónia nem vesztett el rajtam" - mondja Steele.
Schopf különösen azt javasolta, hogy kövületei fotoszintetikus baktériumok legyenek, amelyek a sekély lagúnában elfogták a napfényt. De Brasier és Steele és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy a sziklák fémekkel meleg vízben képződtek, valószínűleg az óceán fenekén lévő túlhevített szellőzőnyílás körül - alig olyan hely, ahol a napbarát mikrobák virágzhatnak. Steele szerint a kőzet mikroszkópos elemzése kétértelmű volt, mivel egy nap a laboratóriumában demonstrálta a Warrawoona chert lemezenként a számítógépéhez rögzített mikroszkóp alatt felpattintva egy diát. - Mit nézünk ott? - kérdezi, véletlenszerűen felkavarva a képernyőn. - Valami ősi szennyeződést, amelyet egy szikla elkapott? Az életet nézzük? Talán talán. Láthatja, milyen könnyen becsaphatja magát. Nincs semmi mondanivaló, hogy a baktériumok nem élhetnek ebben, de semmi nem azt jelenti, hogy a baktériumokat nézi.
Schopf Steele kritikájára új, saját kutatással reagált. A mintáinak további elemzése során rájött, hogy a mintákat szén-dioxid formájában, kerogen néven ismerték el, amely a baktériumok maradványaiban várható. Kritikusaiból Schopf azt mondja: "Szeretnék életben tartani a vitát, de a bizonyítékok lenyűgözőek".
A nézeteltérés jellemző a gyorsan változó területre. Christopher Fedo, a George Washington Egyetem geológusa és Martin Whitehouse geochronologist a Svéd Természettudományi Múzeumban kihívást jelentettek a grönlandi fényszén 3, 83 milliárd éves molekuláris nyomára, mondván, hogy a kőzet vulkanikus lávából képződött, amely a mikrobák számára túlságosan forró ellenáll. Más közelmúltbeli igényeket szintén támadnak. Évekkel ezelőtt egy tudósok csapata címsort készített a 3, 5 milliárd éves afrikai sziklákban található apró alagutakról szóló jelentésével. A tudósok azzal érveltek, hogy az alagutakat ősi baktériumok készítették a kőzet kialakulásának ideje alatt. De Steele rámutat arra, hogy a baktériumok milliárd évvel később áshatták meg ezeket az alagutakat. "Ha ilyen módon keltette volna a London Underground-t - mondja Steele -, azt mondanád, hogy 50 millió éves volt, mert ennyire idõsek a sziklák körülötte."
Az ilyen viták borzatosnak tűnhetnek, de a legtöbb tudós örömmel látja őket kibontakozni. „Ennek eredményeként az kell, hogy sok ember tekerje fel ujját és további dolgokat keressen” - mondja John Grotzinger, a MIT geológusa. A vita természetesen a fosszilis adatok finomságairól szól, nem pedig a régóta, már régen a mikrobák létezéséről. Még egy olyan szkeptikus, mint a Steele, meglehetősen bízik abban, hogy a mikrobiális biofilmek 3, 2 milliárd évvel ezelőtt éltek. "Nem hagyhatja ki őket" - mondja Steele a mikroszkóp alatt látható jellegzetes webes szálaikról. És még a kritikusok sem vitatják a Koppenhágai Egyetem Földtani Múzeumának Minik Rosing úrát, aki a szén-izotóp életjelét találta meg egy Grönlandról származó 3, 7 milliárd éves kőzet mintájában - a legrégebbi vitatott bizonyíték az életre a Földön .
Ezekben a vitákban nemcsak az élet korai fejlődésének ütemezése, hanem a megtett út vezet. Például az elmúlt szeptemberben, Michael Tice és Donald Lowe (StanfordUniversity) a 3.416 milliárd éves mikrobátörmékről számoltak be a dél-afrikai sziklákból. A mikrobák, mondják, fotoszintézist hajtottak végre, de nem termeltek oxigént a folyamat során. Napjainkban kevés baktériumfaj végzi ugyanezt - anoxigén fotoszintézisnek hívják -, és Tice és Lowe azt sugallják, hogy az ilyen mikrobák, a Schopf és mások által vizsgált konvencionális fotoszintézisek helyett, az élet korai evolúciójában virágzottak. Az élet korai fejezeteinek kitalálása nemcsak a tudósokról szól a tudósok bolygónk történetéről. Emellett irányítja az élet jeleinek keresését az univerzum más részein is - kezdve a Mars-szal.
2004 januárjában a NASA „Spirit and Opportunity” mozgatórugója elkezdett gurulni a marsi táj mentén. Néhány héten belül az Opportunity megtalálta a legjobb bizonyítékot arra, hogy a víz egyszer áramolt a bolygó felszínén. A Meridiani Planum nevű síkságból vett kőzet kémiai vizsgálata azt mutatta, hogy milliárd évvel ezelőtt képződött egy sekély, régóta eltűnt tengerben. A rover küldetés egyik legfontosabb eredménye - mondja Grotzinger, a rover tudományos csapat tagja - a robot megfigyelése volt, hogy a Meridiani Planum szikláinak úgy tűnik, hogy nem törtek meg vagy nem főztek meg olyan mértékben, hogy a Föld ugyanazokkal a sziklákkal rendelkezik. Korosztály - kristályszerkezetük és rétegük sértetlen marad. A paleontológus nem kérhetett volna egy jobb helyet a fosszilis anyag milliárd évek óta történő megőrzésére.
Az elmúlt év borzasztó jelentéseket hozott. Egy keringő szonda és földi távcsövek metánt észleltek a Mars légkörében. A Földön a mikrobák nagy mennyiségű metánt termelnek, bár vulkanikus aktivitással vagy kémiai reakciókkal is előállíthatók a bolygó kéregében. Februárban a média útján jelenttek bejelentéseket egy NASA-tanulmányról, amely állítólag arra a következtetésre jutott, hogy a marsi metánt valószínűleg föld alatti mikrobák termelték. A NASA központja gyorsan belépett - talán aggódva a marsi meteorit körülvevő média-őrület megismétlődése miatt -, és kijelentette, hogy nincs közvetlen adata, amely alátámasztaná a Marson folytatott életét.
Néhány nappal később azonban az európai tudósok bejelentették, hogy formaldehidet fedeztek fel a marsi légkörben, egy másik vegyületet, amelyet a Földön élőlények termelnek. Röviddel ezután az Európai Űrügynökség kutatói az Elysium Alföldről, a Mars egyenlítője mentén fekvő régióról készített képeket. A táj textúrája - állításuk szerint - azt mutatja, hogy a terület csak néhány millió évvel ezelőtt fagyasztott óceán volt - nem sokkal a geológiai időben. A fagyott tenger még ma is ott van, egy vulkanikus porréteg alá temetve. Míg a Mars felszínén még nem található meg víz, a marsi sirályokat vizsgáló egyes kutatók szerint a tulajdonságokat valószínûleg föld alatti víztartó rétegek készítették, és arra utalnak, hogy a víz és a vizet igénylõ életformák rejtõzhetnek a felszín alatt.
Andrew Steele azon tudósok egyike, akik a következő generációs berendezéseket tervezik a Marson való élettapasztalásra. Az egyik szerszám, amelyet a Marsba exportálni tervez, egy mikrotömlő, üveglap, amelyre különböző antitestek kapcsolódnak. Mindegyik antitest felismeri és rögzíti egy adott molekulát, és egy adott antitest minden egyes pontja ragyog, amikor megtalálja molekuláris partnerét. A Steele előzetes bizonyítékokkal rendelkezik arról, hogy a mikrotábla képes felismerni a fosszilis hopánokat, a baktériumok sejtfalában található molekulákat a 25 millió éves biofilm maradványaiban.
Ez év szeptemberében Steele és kollégái a robosztus sarkvidéki Svalbard szigetre utaztak, ahol kipróbálták a szerszámot a térség extrém környezetében, hogy a Marsra való telepítésének bevezetője legyen. Mivel a fegyveres norvég őrök jegesmedvékkel vigyáztak, a tudósok órákat töltöttek hideg sziklákon ülő kőtöredékek elemzésével. Az út sikeres volt: a mikroarray antitestek kimutatták a kőzetmintákban a kemény baktériumok által termelt fehérjéket, és a tudósok elkerülték, hogy a medvék táplálékká váljanak.
Steele egy olyan MASSE (Modular Assays for Solar System Exploration) nevű eszközön is dolgozik, amely ideiglenesen tervezi, hogy repüljön egy, az Európai Űrügynökség 2011. évi Marsra irányuló expedícióján. Úgy gondolja, hogy a rover szétzúzza a kőzeteket porrá, amelyet el lehet helyezni a MASSE-be, amely a molekulákat mikrorázzal elemezni fogja, biológiai molekulákat keresve.
Előbb, 2009-ben, a NASA elindítja a Mars Science Laboratory Rover-t. Úgy tervezték, hogy megvizsgálja a sziklák felületét a biofilmek által hagyott sajátos textúrák szempontjából. A Mars laboratóriuma az aminosavakat, a fehérjék építőköveit vagy más szerves vegyületeket is kereshet. Az ilyen vegyületek megtalálása nem bizonyítja a Marson fennálló élet létezését, de erõsíti ezt az esetet, és arra buzdítja a NASA tudósát, hogy közelebbről vizsgálják meg.
Mivel a Mars elemzése bonyolult lesz, a szennyeződés veszélye még bonyolultabbá teszi őket. A Marsot kilenc űrhajó látogatta meg, a Mars 2-től, egy szovjet szondától, amely 1971-ben összeomlott a bolygón, a NASA lehetőségeihez és szelleméhez. Bármelyikük hordozhatott autós autóskodó Föld mikrobákat. "Lehet, hogy lezuhantak, és tetszett nekik, és akkor a szél az egész helyet elfújhatja" - mondja Jan Toporski, a németországi Kieli Egyetem geológusa. És ugyanaz a bolygóközi autók közötti bolygóközi játék, amely egy darab Marsot a Földre sújtott, talán a Föld darabjaira zuhantak a Marson. Ha az egyik szárazföldi kőzet mikrobákkal szennyeződött volna, akkor az organizmusok legalább egy ideig fennmaradhatnak a Marson, és nyomokat hagyhatnak ott a geológiában. A tudósok továbbra is abban vannak, hogy kidolgozhatnak eszközöket az importált földi mikrobák és a marsi mikrobák megkülönböztetésére.
Az élet jeleinek megtalálása a Marson egyáltalán nem az egyetlen cél. "Ha talál egy lakható környezetet, és nem találja azt lakottban, akkor ez valamit mond" - mondja Steele. „Ha nincs élet, akkor miért nincs élet? A válasz további kérdéseket vet fel. ”Az első az, ami különlegessé teszi az élethű Földet. Végül, a Mars primitív életének felfedezésére tett erőfeszítések a legmegfelelőbbnek bizonyulhatnak itt, otthon.
