Antarkties ledynai. Atvaizdo kreditas: NASA Padidinti
NASA Jet reaktyvinio varymo laboratorijos astrobiologė Pamela Conrad išvyko į Žemės galus tyrinėti gyvenimo. Neseniai Conradas pasirodė 3-ioje Džeimso Camerono dokumentiniame filme „Aliens of the Deep“, kuriame ji ir keli kiti mokslininkai ištyrė keistus padarus, gyvenančius vandenyno dugne.
2005 m. Birželio 16 d. Konradas skaitė paskaitą „Bipoliniai metai: ką mes galime sužinoti apie gyvenimo ieškojimą kitose planetose, dirbdami šaltose dykumose“.
Šio redaguoto nuorašo 1 dalyje Konradas aprašo, kokių ženklų galėtume ieškoti, kad pamatytume, ar svetimoje aplinkoje yra gyvenimas.
„Per pastaruosius trejus metus su keliais savo kolegomis dalyvavau projekte, kuris mus vedė į karštas ir šaltas dykumas. Norime stebėti gyvenimo parašus ir išsiaiškinti, ar galime pasakyti skirtumą tarp vietų, kur yra gyvenimas, o kur nėra. Priežastis, dėl kurios mes einame į dykumas, yra sumažinanti daugybę klaidinančių kintamųjų, kuriuos įveda visokios gyvenimo rūšys. Iš esmės, mes nenorime nušveisti šuns kaklelio, kad jame rastųsi nešvarumai.
Praėjusiais metais mums buvo privilegija vykti ir į Arktį, ir į Antarktidą. Taigi tai yra mano dvipoliai metai ir tai, ką mes ten veikėme, yra svarbu tyrinėti kosmosą, nes, kaip ir dykuma, kitų planetų paviršiai yra labai atšiaurūs.
Mes žiūrime į akmenis, nes jei gyvenimas būtų buvęs ir jau nebegyvas - kitaip tariant, jis miręs arba toks miręs, kad jis būtų suakmenėjęs ir pakeistas - tai galite rasti roko įraše.
Norėdami aptikti gyvybę bet kur, turite mokėti ištirti aplinką ir rasti išmatuojamus įkalčius. Jei tai nėra kažkas, ką galite apibrėžti išmatuojamai, tai nėra mokslas. Taigi pagal apibrėžimą mes, kaip sakoma, esame lauke.
Vienas iš iššūkių yra išmatuojami terminai, pagal kuriuos galėtumėte apibrėžti gyvenimą. Sąvokos turi būti pakankamai universalios, kad nepraleistumėte gyvenimo kitoje planetoje, jei tai nepanašus į gyvenimą, kurį turime čia. Mes turime vieno pavyzdžio rinkinį: biosferą Žemėje. Mes stengiamės panaudoti turimas žinias apie gyvenimą čia, kad sugalvotume tuos terminus, todėl stengiamės galvoti apie gyvenimą bendriausiais aprašomaisiais terminais.
Mes ieškome gyvenimo gyvenamose vietose; vietų, galinčių palaikyti gyvybę. Tačiau apgyvendinimą sunku apibrėžti, nes mes turime tik neaiškų supratimą apie tai, kas daro aplinką tinkamą gyventi. NASA veikloje mes labai stengiamės, kad vanduo būtų vienas iš tinkamumo aspektų.
Vanduo yra toks pat svarbus gyvenimui dykumoje kaip ir mums. Po gausaus sniego, kai uolienos sušyla ir ištirpsta ledas, uolienos paviršiuje matote žydinčių žydrųjų bakterijų žydėjimą. Tačiau jie sugeba išlaikyti minimalų egzistavimą, kai kritulių nėra daug.
Viena iš priežasčių, kodėl Antarkties žiemą medžiagų apykaita turi sulėtėti, yra todėl, kad vanduo yra kietoje fazėje ir prie jo neprieinama. Gyvi ledai gali būti naudojami tik tada, kai jis ištirpsta ir tampa geru tirpikliu. Ledo naudojimas yra tarsi mineralo panaudojimas kristalinėje fazėje - kai jis yra kietos formos, turite sunaudoti šiek tiek energijos, kad sunaikintumėte tas jungtis ir padarytumėte ką nors. Antarktidoje yra organizmų, kuriuose yra antifrizo tipo molekulių, žuvų, turinčių molekulių, vadinamų glikoproteinais. Kai žuvyje susidaro ledo kristalas, molekulė sugriebia jį, kol pradeda augti, ir neleidžia augti ta linkme, kuria lengviausiai auga. Kadangi ledo kristalas negali augti, jis atiduoda vaiduoklį ir vėl virsta vandeniu.
Be vandens, mes manome, kad tam tikros rūšies cheminiai elementai yra svarbūs gyvenimui kitur. Gyvenimas Žemėje yra sudarytas iš anglies, vandenilio ir fosforo bei dar keleto svarbių dalykų, o mums reikia ore esančio deguonies. Tačiau Žemėje yra mikrobų, kurie kvėpuoja metalu, ir jiems nerūpi deguonis.
Taigi tinkamumas yra tinkamas žiūrinčiojo akimis. Apibrėždami tai, jūs turite pagalvoti apie kuo platesnį terminų rinkinį, kad galėtumėte apibūdinti bet kokį gyvenimą, kokį galbūt įsivaizduojate. Galutinis įvertinimas, ar vieta yra tinkama gyventi, yra, žinoma, norint sužinoti, ar ji yra apgyvendinta.
Jūs norite užduoti vieną klausimų rinkinį, jei norite sužinoti: „Ar galiu čia nustatyti namų tvarkymą?“ Jei norite sužinoti: „Ar yra kas nors namuose?“, Galite užduoti kitą klausimų rinkinį. Bet svarbiausia yra tai, ar norite ten gyventi, ar tiesiog pamatyti, ar namuose nėra nieko, jūs turite žinoti apie kaimynystę. Vis tiek turite atlikti visus eksperimentus, kuriuose pasakojama apie planetos geofizines, mineralogines ir atmosferos savybes. Jei jūs ieškote gyvenimo, turite susidaryti mintį apie tai, kokį dalyką bandote palaikyti toje aplinkoje.
Iš lūžių, žinomų kaip Cerberus Fossae, išsiveržęs maždaug prieš 5 milijonus metų, vanduo nutekėjo katastrofiško potvynio metu, kaupdamasis 800 x 900 km plote ir iš pradžių būdamas vidutiniškai 45 metrų gylyje. Norėdami padidinti, spustelėkite paveikslėlį. Kreditas: ESA / Mars Express
Taigi kas būtų įrodymas? Jei norite pasakyti, kad kažkas buvo įrodyta, turite pasiekti tam tikrą mokslinės bendruomenės sutarimą, kitaip jūsų bendraamžiai jus suplėšys į mažus gabalėlius literatūroje. Žinoma, niekada nebūna visiško sutarimo: dėl šios priežasties mes, bjaurūs mokslininkai, be galo kovojame. Bet mes turime bent jau sugalvoti terminus. Mes galime susitarti ar nesutikti su vienas kito teorijomis, tačiau turime susitarti dėl sąlygų ir matavimų.
Taigi kokius matavimus galėtume atlikti, jei ieškotume gyvenimo? Ar planeta atrodo kitaip, jei ten jau buvo gyvenimas? Pvz., Jei einate į mano virtuvę po to, kai pavalgiau, galite pamatyti lėkštę ar trupinius. Tai yra jausmas, kad aš ten buvau. Įkalčių yra ir planetų lygyje. Biomarkeris - užuomina, teigiantis, kad ten buvo gyvybė - gali būti bet kas, ką sukūrė gyvenimas. Raktas gali būti cheminis, nes chemikalai sudaro viską. Aš esu chemikalų maišas, kaip ir šis podiumas yra cheminių medžiagų maišas. Mane nuo to išskiria tik tai, kokios cheminės medžiagos yra, kokia jų proporcija ir kaip jos išdėstytos trimatėje erdvėje. Tai paprastas būdas atskirti daiktų kategorijas.
Chiralumas taip pat yra biomarkeris. Chirališkumas reiškia, kad kai kurios molekulės yra veidrodinės viena kitos atvaizdai, o gyvosios molekulės paprastai yra tam tikros rankos. Kalbant apie amino rūgštis, kurios yra baltymų, sudarančių gyvybę, sudedamosios dalys, gyvi dalykai mėgsta naudoti kairiąją formą. O kai kalbama apie cukrų, gyvi dalykai mėgsta naudoti dešiniąją ranką. Tam yra išimčių, tačiau tai yra bendras atvejis.
Izotopai taip pat gali būti biologiniai žymenys. Kai kurios molekulės būna skirtingų izotopų skonio, kai kurios yra šiek tiek sunkesnės už kitas. Gyvi dalykai, pavyzdžiui, lengvesnė įvairovė, tikriausiai todėl, kad yra energetiškai pigesni.
Kompleksiniai polimerai taip pat gali būti biomarkeriai. Žinoma, plastikas yra sudėtingas polimeras. Vėlgi, mes pagaminome plastiką. Taigi visas šis skirtumas tarp natūralaus ir nenatūralaus - jei žmonės tai padarė, jis vis tiek yra biogeninis. Taigi pagalvok apie tai. Mano automobilis yra bioparašas. Kokia, nesu tikra.
Jei ketinate apibrėžti gyvenimą išmatuojamai, norėčiau, kad jis būtų paprastas. Galite apibrėžti gyvenimą pagal tai, iš ko jis pagamintas, arba galėtumėte apibrėžti gyvenimą pagal tai, ką jis daro. Man patinka apibūdinti gyvenimą pagal tai, iš ko jis pagamintas, nes kai tik ištari žodį „daro“, tu kalbi apie procesą. Procesas yra kažkas, kas vyksta per laiką. Tada jūs turite išsiaiškinti, koks turėtų būti atrankos dažnis. Kaip dažnai turėtumėte ieškoti ir kiek laiko turėtų užtrukti visas eksperimentas? Procesas yra šiek tiek problematiškesnis, nes tam reikia laiko, ir jūs galite klysti dėl to, kaip dažnai ieškoti ar per kiek laiko turėtumėte ieškoti.
Procesai - daiktų gaminimas, atgaminimas ar tobulinimas - gali vykti skirtingais laiko tarpais. Taigi, jei žiūrite tik į procesus ir turite du, kurie savo laiko skalėje yra labai skirtingi, negalėsite atlikti to paties eksperimento, kad pažvelgtumėte į juos abu. Taigi man patinka žiūrėti į gyvenimą atsižvelgiant į tai, koks jis yra. Nereiškia, kad negalėjome pridėti truputį proceso pagrindu sukurto turinio, tačiau kai pažvelgi į tai, koks yra gyvenimas, jis tampa labai paprastas. Tai unikali chemija, tam tikru būdu išdėstytos proporcingos cheminės medžiagos, o „tam tikru būdu išdėstytos“ yra tai, ką aš vadinu struktūra.
Jei aš ieškočiau gyvenimo kitoje planetoje ar mėnulyje, ieškosiu vietų, kur galėtų įvykti įdomi chemija, kad galutinė tos chemijos evoliucija galėtų sukurti gyvą sistemą. Aš galvočiau apie tokias vietas kaip Europa, kur po ledu yra vandenynas. Aš galvočiau apie kitas vietas, kur egzistuoja ledas, pavyzdžiui, kometas. Aš galvočiau apie Titaną, Saturno mėnulį. Aš galvočiau apie visas tas vietas, kur vyksta įdomi chemija, nes chemija yra protinga. Galite gauti visų rūšių įdomių molekulių.
Originalus šaltinis: NASA Astrobiologija
