Antarktické ľadové pláty. Obrazový kredit: NASA Kliknite pre zväčšenie
Pamela Conrad, astrobiológka z laboratória Jet Propulsion Laboratory agentúry NASA, cestovala na koniec Zeme, aby študovala život. Conrad sa nedávno objavil v trojrozmernom dokumente Jamesa Camerona „Aliens of the Deep“, kde spolu s niekoľkými ďalšími vedcami skúmali podivné tvory, ktoré obývajú dno oceánu.
16. júna 2005 predniesla Conrad prednášku s názvom „Bipolárny rok: Čo sa môžeme dozvedieť o hľadaní života na iných planétach prostredníctvom práce v studených púšťach.“
V časti 1 tohto upraveného prepisu Conrad opisuje, aké znaky by sme mohli hľadať, aby sme zistili, či existuje život v mimozemskom prostredí.
„V posledných troch rokoch som sa zapojil do projektu s niekoľkými mojimi kolegami, ktorý nás privádza k horúcim a studeným púštam. Chceme sledovať podpisy života a uvidíme, či vieme rozlíšiť medzi miestami, kde život je a kde život nie je. Dôvod, prečo ideme na púšť, je obmedziť počet mätúcich premenných, ktoré zavádza každý druh života. V podstate nechceme zoškrabať hovno, aby sme našli baktérie v nečistote.
Tento rok sme mali tú česť ísť do Arktídy aj do Antarktídy. Takže toto je môj bipolárny rok a to, čo sme tam robili, je relevantné pre prieskum vesmíru, pretože rovnako ako púšť sú podmienky na povrchu iných planét veľmi tvrdé.
Pozeráme sa na skaly, pretože ak bol život a je už preč - inými slovami, je mŕtvy, alebo je tak mŕtvy, že sa skamenelil a zmenil - nájdete to v rockovom zázname.
Ak chcete zistiť život kdekoľvek, musíte byť schopní preskúmať prostredie a nájsť merateľné indície. Ak to nie je niečo, čo je možné zmerať merateľne, nie je to veda. Takže podľa definície sme tak trochu v chlade, aby som tak povedal.
Jednou z výziev je stanovenie merateľných termínov, pomocou ktorých by ste mohli definovať život. Podmienky musia byť dostatočne univerzálne, aby nepremeškali život na inej planéte, ak to nebolo na rozdiel od života, ktorý tu máme. Máme jednu vzorku: biosféru na Zemi. Snažíme sa využiť vedomosti, ktoré tu máme o živote, aby sme prišli s týmito pojmami, a tak sa snažíme premýšľať o živote v tých najobecnejších popisných pojmoch, aké môžeme.
Hľadáme život na miestach, ktoré sú obývateľné; miesta, ktoré sú schopné podporovať život. Definovanie obývateľnosti je však ťažké, pretože máme len nejasnú predstavu o tom, čo robí prostredie obývateľným. V NASA sa veľmi zaujímame o hľadanie vody ako jednej z aspektov obývateľnosti.
Voda je pre život v púšti rovnako dôležitá ako pre nás. Po čerstvom snežení, keď sa skaly zahrievajú a roztopia ľad, vidíte na povrchu skaly kvet cyanobaktérií. Napriek tomu sú schopní udržať minimálnu existenciu, keď nie je veľa zrážok.
Jedným z dôvodov, prečo sa v antarktickej zime musí metabolizmus spomaliť, je to, že voda je v pevnej fáze a nie je prístupná. Živé veci môžu používať ľad, len keď sa topia a stáva sa dobrým rozpúšťadlom. Používanie ľadu je ako použitie minerálu v kryštalickej fáze - keď je v tuhej forme, musíte použiť nejakú energiu, aby ste rozbili tieto väzby, aby s tým niečo urobili. V Antarktíde sú organizmy, ktoré obsahujú nemrznúce typy molekúl, ryby, ktoré majú molekuly nazývané glykoproteíny. Keď sa v rybách vytvorí ľadový kryštál, molekula ho chytí, keď začne rásť, a nedovolí mu rásť v smere, ktorý jeho energeticky najľahšie rastie. Pretože nemôže rásť, ľadový kryštál sa vzdá ducha a zmení sa späť na vodu.
Okrem vody si myslíme, že určité druhy chemických prvkov sú dôležité pre život inde. Život na Zemi je vyrobený z uhlíka, vodíka a fosforu a niekoľkých ďalších dôležitých vecí, a potrebujeme kyslík vo vzduchu. Ale na Zemi sú mikróby, ktoré vdýchnu kov a nestarajú sa o kyslík.
Obývateľnosť je teda v očiach pozorovateľa skutočne obývateľná. Keď ju definujete, musíte premýšľať o najširšej skupine pojmov, aby ste mohli zahrnúť akýkoľvek druh života, ktorý si dokážete predstaviť. Konečným posúdením, či je miesto obývateľné, je samozrejme zistiť, či je obývané.
Ak chcete vedieť: „Môžem tu zriadiť upratovanie?“ Mohli by ste položiť ďalšiu skupinu otázok, ak chcete vedieť: „Je niekto doma?“ Ale v jadre toho všetkého, či už tam chcete alebo chcete bývať, alebo len zistiť, či je niekto doma, musíte niečo vedieť o okolí. Stále musíte urobiť všetky experimenty, ktoré vám povedia o geofyzikálnych, mineralogických a atmosférických vlastnostiach planéty. Ak hľadáte život, musíte mať predstavu o tom, čo sa v tomto prostredí snažíte podporovať.
Vyplavená asi pred 5 miliónmi rokov, zo série zlomenín známych ako Cerberus Fossae, voda stekala v katastrofickej povodni a zhromažďovala sa v oblasti 800 x 900 km a spočiatku bola hlboká v priemere 45 metrov. Kliknite pre zväčšenie obrázku. Kredit: ESA / Mars Express
Čo by teda predstavovalo dôkaz? Ak chcete povedať, že sa niečo dokázalo, musíte dosiahnuť určitú úroveň konsenzu vo vedeckej komunite, inak vás vaši rovesníci roztrhnú na kúsky literatúry. Samozrejme, nikdy neexistuje úplný konsenzus: preto vedci, ktorí sú škaredí, nekonečne bojujú. Musíme však aspoň prísť s podmienkami. Môžeme sa zhodnúť alebo nesúhlasiť s ostatnými teóriami, ale musíme sa dohodnúť na podmienkach a meraniach.
Aké merania by sme mohli urobiť, keby sme hľadali život? Vyzerá planéta inak, ak tam bol život? Napríklad, ak idete do mojej kuchyne potom, čo som jedol, môžete vidieť tanier alebo drobček. To je vodítko, že som tam bol. Existujú aj stopy na planétovej úrovni. Biomarker - kľúč, ktorý hovorí, že život tam bol - môže byť čokoľvek, čo vznikol životom. Stopa môže byť chemická, pretože chemikálie obsahujú všetko. Som vrece chemikálií, rovnako ako toto pódium je vrece chemikálií. To, čo ma odlišuje od toho, aké chemikálie existujú a v akom pomere k sebe navzájom a ako sú usporiadané v trojrozmernom formáte. Je to jednoduchý spôsob rozlíšenia kategórií vecí.
Chiralita je tiež biomarkerom. Čo znamená chiralita, je to, že niektoré molekuly sú zrkadlovými obrazmi jeden druhého a živé molekuly majú tendenciu byť istou rukou. Pokiaľ ide o aminokyseliny, ktoré sú súčasťou proteínov, ktoré tvoria život, živé zvieratá radi používajú ľavú formu. A pokiaľ ide o cukry, živé bytosti radi používajú pravú formu. Existujú výnimky, ale to je všeobecný prípad.
Izotopy môžu byť tiež biomarkerom. Niektoré molekuly sa vyskytujú v rôznych izotopových príchutiach, pričom niektoré sú o niečo ťažšie ako iné. Živé veci, ako je ľahšia odroda, pravdepodobne preto, že je ich spracovanie energeticky lacnejšie.
Komplexné polyméry môžu byť tiež biomarkermi. Plast je samozrejme komplexný polymér. Opäť sme vyrobili plast. Celý tento rozdiel medzi prírodným a neprirodzeným - ak to ľudia urobia, je stále biogénny. Takže o tom premýšľajte. Moje auto je biologický podpis. Aký druh, nie som si istý.
Ak chcete definovať život merateľným spôsobom, chcel by som ho zachovať naozaj jednoduchý. Život by ste mohli definovať podľa toho, z čoho je vyrobený, alebo by ste mohli definovať život podľa toho, čo robí. Rád definujem život tým, z čoho je vyrobený, pretože hneď ako vyslovíte slovo „robí“, hovoríte o procese. Proces je niečo, čo sa deje v priebehu času. Potom musíte zistiť, aká by mala byť miera vzorkovania. Ako často by ste mali vyzerať a ako dlho by mal celý experiment trvať? Proces je trochu problematickejší, pretože to vyžaduje čas a môžete sa mýliť v tom, ako často hľadať alebo ako dlho by ste mali hľadať.
Procesy - výroba, reprodukcia alebo vývoj - sa môžu uskutočňovať v rôznych časových mierkach. Takže ak sa len pozeráte na procesy a máte dva, ktoré sa značne líšia v ich časových mierkach, nebudete môcť urobiť ten istý experiment, aby ste sa na ne mohli pozrieť. Preto sa rád pozerám na život z hľadiska toho, čo to je. Nehovoriac o tom, že by sme nemohli pridať trochu vecí založených na procese, ale keď sa pozriete na to, čo je život, je to jednoduché naozaj rýchlo. Štruktúru nazývam jedinečná chémia, nejaký primeraný chemický prípravok, nejakým spôsobom usporiadaný a „nejakým spôsobom usporiadaný“.
Keby som hľadal život na inej planéte alebo mesiaci, hľadal by som miesta, kde by sa mohla objaviť zaujímavá chémia, aby konečný vývoj tejto chémie mohol vytvoriť živý systém. Myslel by som na miesta ako Európa, ktorá má pod ľadom oceán. Premýšľal som o iných miestach, kde existuje ľad, ako sú kométy. Myslel som na Titana, Saturnov mesiac. Premýšľal som o všetkých tých miestach, kde sa vyskytuje zaujímavá chémia, pretože chémia je múdra. Môžete získať všetky druhy zaujímavých molekúl.
Pôvodný zdroj: NASA Astrobiology
