Antarktika jäälehed. Pildikrediit: NASA Suurendamiseks kliki pildil
NASA reaktiivmootorite laboratooriumi astrobioloog Pamela Conrad on reisinud Maa otsa elu uurima. Conrad ilmus hiljuti James Cameroni 3D-dokumentaalfilmis “Deep Aliens of the Deep”, kus ta koos mitme teise teadlasega uuris kummalisi olendeid, kes elavad ookeanipõhjas.
Conrad pidas 16. juunil 2005 loengu pealkirjaga “Bipolaarne aasta: mida saaksime õppida teistelt planeetidelt elu otsides, töötades külmas kõrbes”.
Selle redigeeritud ärakirja 1. osas kirjeldab Conrad, milliseid märke võiksime otsida, et näha, kas võõras keskkonnas on elu.
“Viimase kolme aasta jooksul olen koos mitme oma kolleegiga osalenud projektis, mis viib meid kuumade ja külmadesse kõrbetesse. Tahame jälgida elu allkirju ja uurida, kas me eristame erinevusi kohtades, kus elu on ja kus mitte. Põhjus, miks me kõrbedesse läheme, on kärpida mitmesuguste segavate muutujate arvu, mida tutvustatakse igasuguse eluga. Põhimõtteliselt ei taha me koerakappi kraapida, et leida mustusest baktereid.
Möödunud aastal oli meil privileeg käia nii Arktikas kui ka Antarktikas. Nii et see on minu bipolaarne aasta ja see, mida me seal tegime, on kosmoseuuringute jaoks asjakohane, sest nagu kõrb, on ka teiste planeetide pinnad väga karmid.
Me vaatame kaljusid, sest kui elu oleks olnud ja juba kadunud - teisisõnu, see on surnud või on nii surnud, et see on kivistunud ja muudetud -, võite selle leida rock-rekordist.
Elu avastamiseks ükskõik kus peate olema võimeline keskkonda uurima ja leidma mõõdetavaid vihjeid. Kui see pole midagi, mida saaksite mõõdetavalt määratleda, pole see teadus. Nii et definitsiooni järgi oleme me niiöelda väljas.
Üks väljakutse on tulla mõõdetavate tingimustega, mille abil saaksite elu määratleda. Tingimused peavad olema piisavalt universaalsed, et mitte jätta mööda elu teisel planeedil, kui see erineb siin elatud elust. Meil on üks proovikomplekt: Maa biosfäär. Proovime kasutada neid teadmisi, mis meil siin elust on, nende mõistete leidmiseks ja seetõttu proovime mõelda elust kõige üldisemalt, mida suudame.
Otsime elu elamiskõlblikes kohtades; kohti, mis on võimelised elu toetama. Kuid elamiskõlblikkust on raske määratleda, kuna meil on vaid ebamäärane ettekujutus sellest, mis teeb keskkonna elamiskõlblikuks. NASA juures otsime vett kui ühte elamiskõlblikkuse tahku väga.
Vesi on kõrbes elamiseks sama oluline kui meie jaoks. Pärast värsket lumesadu, kui kivid soojenevad ja jää sulavad, näete kivimi pinnal sinivetikate õitsemist. Kuid nad suudavad säilitada minimaalse eksistentsi, kui sademeid pole palju.
Üks põhjus, miks Antarktika talvel peab ainevahetus aeglustuma, on see, et vesi on tahkes faasis ja sellele pole juurdepääsu. Elavad asjad saavad jääd kasutada ainult siis, kui see sulab ja saab heaks lahustiks. Jää kasutamine on nagu mineraali kasutamine kristallfaasis - kui see on tahkel kujul, peate nende sidemete lõhkemiseks natuke energiat kasutama, et sellega midagi ette võtta. Antarktikas on organisme, milles on antifriisi tüüpi molekule, kalu, millel on glükoproteiinideks nimetatavaid molekule. Kui kalades moodustub jääkristall, haarab molekul jääkristallist kinni, kui see hakkab kasvama, ega lase sellel kasvada energeetiliselt kõige kergemini kasvatatavas suunas. Kuna see ei saa kasvada, loobub jääkristall kummitusest ja pöördub tagasi vette.
Lisaks veele arvame, et teatud tüüpi keemilised elemendid on mujal eluks olulised. Maakera elu koosneb süsinikust, vesinikust ja fosforist ning veel mitmetest olulistest asjadest ja meil on vaja õhus olevat hapnikku. Kuid Maal on mikroobid, mis hingavad metalli, ja nad ei hooli hapnikust.
Seega on elamiskõlblikkus vaataja silmis tõesti elamiskõlblik. Selle määratlemisel peate mõtlema võimalikult laiale terminite kogumile, et hõlmata mis tahes elu, mida võiksite ette kujutada. Lõplik hinnang selle kohta, kas koht on elamiskõlblik, on muidugi teada, kas see on asustatud.
Esitate ühe küsimuste komplekti, kui soovite teada: „Kas ma saan siin majapidamistöid korraldada?“ Kui soovite teada: „Kas keegi on kodus?”, Võite küsida veel ühe komplekti küsimusi. Kuid kõige selle keskmes on see, kas soovite elada seal või lihtsalt vaadata, kas kellelgi on kodu, peate midagi ümbruskonna kohta teadma. Peate ikkagi tegema kõik katsed, mis räägivad teile planeedi geofüüsikalistest, mineraloogilistest ja atmosfääriomadustest. Kui otsite elu, peate saama mingisuguse ettekujutuse selle kohta, milliseid asju proovite selles keskkonnas toetada.
Ligikaudu 5 miljonit aastat tagasi Cerberus Fossae nime kandvatest luumurdudest purskas vesi alla katastroofilise üleujutuse, kogudes selle pindala 800 x 900 km ja oli algselt keskmiselt 45 meetrit sügav. Suurema kuva vaatamiseks klõpsake pildil.Krediit: ESA / Mars Express
Mis oleks siis tõend? Kui soovite öelda, et midagi on tõestatud, peate saavutama teadusringkondades teatava üksmeele, vastasel korral rebivad teie eakaaslased teid kirjanduses väikesteks tükkideks ja tükkideks. Muidugi pole kunagi täielikku üksmeelt: sellepärast võitleme meie vastikud teadlased üksteisega lõputult. Kuid peame vähemalt välja mõtlema. Võime üksteise teooriatega nõustuda või mitte nõustuda, kuid peame kokku leppima tingimustes ja mõõtmistes.
Milliseid mõõtmisi saaksime teha, kui otsiksime elu? Kas planeet näib teistsugune, kui seal on olnud elu? Näiteks kui lähete minu kööki pärast seda, kui olen söönud, võite näha taldrikut või puru. See on aimugi, et ma seal olin. Planeeditasemel on ka vihjeid. Biomarker - aimugi, mis ütleb, et elu oli olemas - võib olla ükskõik mida elu tekitanud. Vihje võib olla keemiline, sest kemikaalid sisaldavad kõike. Olen kemikaalide kott, täpselt nagu see poodium on kemikaalide kott. See, mis kemikaale seal on ja kui suures osas üksteisega on ja kuidas need on 3D-kujuliselt paigutatud, eristab mind sellest. See on lihtne viis asjade kategooriate eristamiseks.
Kiraalsus on ka biomarker. Kiraalsus tähendab seda, et mõned molekulid on üksteise peegelpildid ja elusad molekulid kipuvad olema teatud käelisus. Kui rääkida aminohapetest, mis on elu moodustavate valkude koostisosad, meeldib elavatele asjadele kasutada vasakukäelist vormi. Ja kui rääkida suhkrutest, meeldib elavatele asjadele kasutada paremakäelist vormi. Nendest on erandeid, kuid see on üldine juhtum.
Isotoobid võivad olla ka biomarkerid. Mõnel molekulil on erinevad isotoopsed maitsed, kus mõned on teistest veidi raskemad. Elavad asjad nagu kergem sort, ilmselt seetõttu, et nende töötlemine on energeetiliselt odavam.
Komplekssed polümeerid võivad olla ka biomarkerid. Muidugi on plast keeruline polümeer. Jällegi tegime plasti. Nii et see erinevus loodusliku ja ebaloomuliku vahel - kui inimesed selle muutsid, on see ikkagi biogeenne. Nii et mõelge sellele. Minu auto on biosignatuur. Millist, ma pole kindel.
Kui soovite määratleda elu mõõdetavalt, siis tahaksin seda hoida tõesti lihtsana. Võite määratleda elu selle järgi, millest see on tehtud, või määratleda elu selle järgi, mida see teeb. Mulle meeldib elu määratleda selle järgi, millest see koosneb, sest niipea kui ütlete sõna "teeb", räägite protsessist. Protsess on midagi, mis toimub läbi aja. Siis peate välja mõtlema, milline peaks valimivõtu sagedus olema. Kui tihti peaksite vaatama ja kui kaua peaks kogu katse võtma? Protsess on pisut problemaatilisem, kuna see võtab aega ja võite eksida, kui sageli otsida või kui kaua peaksite otsima.
Protsessid - kraami valmistamine, reprodutseerimine või arendamine - võivad toimuda erinevatel ajakavadel. Nii et kui vaatate ainult protsesse ja teil on kaks, mis on ajaliselt väga erinevad, siis ei saa te teha mõlemat pilti vaadates sama katset. Nii et mulle meeldib vaadata elu selle järgi, mis see on. Isegi kui mitte öelda, et me ei saanud natuke protsessipõhist kraami lisada, aga kui te vaatate, mis elu see on, läheb see lihtsaks ja kiiresti. See on ainulaadne keemia, mingil moel paigutatud proportsionaalsed kemikaalid ja "mingil viisil korraldatud" on see, mida ma nimetan struktuuriks.
Kui otsiksin elu teiselt planeedilt või kuult, otsiksin kohti, kus võiks toimuda huvitav keemia, et selle keemia ülim evolutsioon võiks luua elava süsteemi. Ma mõtleksin selliste kohtade peale nagu Europa, kus jää all on ookean. Ma mõtleksin teistele kohtadele, kus jää on olemas, nagu näiteks komeedid. Ma mõtleksin Titani, Saturni kuu peale. Ma mõtleksin kõigile neile kohtadele, kus toimub huvitav keemia, sest keemia on tark. Võite saada igasuguseid huvitavaid molekule.
Algne allikas: NASA Astrobiology
