Jeśli zjawiska Star Trek, Area 51, Ancient Aliens lub War of the Worlds można uznać za wskazówki antropologiczne, ludzkość jest pochłonięta ciekawością możliwości życia poza Ziemią. Czy którakolwiek z 4437 nowo odkrytych planet pozasłonecznych zawiera ślady życia? Jak wyglądałyby te formy życia? Jak by działały? Gdyby przybyli na Ziemię, czy podzielilibyśmy się podobnymi do ET uściskami, czy też wizyta byłaby bardziej stylem bitewnym w Los Angeles ?
Życie poza Ziemią wzbudziło niekończące się zainteresowanie, ale wydaje się, że mniej interesu publicznego budzi to, jak życie na Ziemi zaczęło się 3–4 miliardy lat temu. Okazuje się jednak, że te dwa tematy mogą być bardziej powiązane, niż mogłoby się wydawać - w rzeczywistości możliwe jest, że życie na Ziemi naprawdę zaczęło się poza Ziemią, na Marsie.
Podczas tegorocznej konferencji Goldschmidt we Florencji Steve Benner, biofizyk molekularny i biochemik z Fundacji Stosowanej Ewolucji Molekularnej zaprezentuje ten pomysł publiczności geologów. Doskonale zdaje sobie sprawę, że połowa pokoju będzie stanowczo przeciwna jego pomysłowi. „Ludzie prawdopodobnie coś wyrzucą” - śmieje się, wskazując na świadomość tego, jak brzmią nie z tego świata jego pomysły. Ale istnieją naukowe podstawy jego twierdzenia (PDF), logiczny powód, dla którego życie może naprawdę zaczęło się na Marsie.
Nauka ma wiele paradoksów: jeśli na niebie jest nieskończona liczba gwiazd, dlaczego nocne niebo jest ciemne? Jak światło może działać zarówno jako cząstka, jak i fala? Jeśli Francuzi jedzą tak dużo sera i masła, dlaczego częstotliwość występowania choroby wieńcowej w ich kraju jest tak niska? Początki życia nie są inne; oni także są podyktowani dwoma paradoksami: paradoksem smoły i paradoksem wody. Oba, według Bennera, utrudniają wyjaśnienie stworzenia życia na Ziemi. Ale oba, jak zauważa, można rozwiązać, umieszczając stworzenie życia na Marsie.
Pierwszy, paradoks smoły, jest wystarczająco prosty do zrozumienia. „Jeśli dodasz energię do materiału organicznego, zamieni się on w asfalt, a nie w życie”, wyjaśnia Benner. Bez dostępu do darwinowskiej ewolucji - to znaczy bez molekuł organicznych mających możliwość rozmnażania się i tworzenia potomstwa, które same, mutacje i wszystko, są odtwarzalne - materia organiczna skąpana w energii (ze światła słonecznego lub ciepła geotermalnego) zamieni się w smołę. Wczesna Ziemia była pełna materiałów organicznych - łańcuchów węgla, wodoru i azotu, które są uważane za budulec życia. Biorąc pod uwagę paradoks smoły, te substancje organiczne powinny przekształcić się w asfalt. „Pytanie brzmi: jak to możliwe, że materiały organiczne na wczesnej Ziemi zdołały przeskoczyć z asfaltowego losu na coś, co miało dostęp do darwinowskiej ewolucji? Ponieważ kiedy to się stanie - prawdopodobnie - wybierasz się na wyścigi, a potem możesz zarządzać dowolnym środowiskiem, jakie chcesz - wyjaśnia Benner.
Drugi paradoks to tak zwany paradoks wodny. Paradoks wodny mówi, że chociaż życie potrzebuje wody, to jeśli materiał organiczny mógłby uciec od asfaltowego losu i przejść w kierunku ewolucji darwinowskiej, nie można zebrać niezbędnych elementów budulcowych w powodzi wody. Elementy składowe życia zaczynają się od polimerów genetycznych - znanego DNA gracza i jego mniej znanego, ale wciąż bardzo inteligentnego przyjaciela RNA. Eksperci są zgodni, że RNA był prawdopodobnie pierwszym polimerem genetycznym, częściowo dlatego, że we współczesnym świecie RNA odgrywa tak ważną rolę w produkcji innych związków organicznych. „RNA jest kluczem do rybosomu, który wytwarza białka. Prawie nie ma wątpliwości, że RNA, czyli cząsteczka zaangażowana w katalizę, powstało zanim powstały białka ”- wyjaśnia Benner. Trudność polega na tym, że RNA łączy się w długie pasma - co jest potrzebne do genetyki - nie można mieć tego zgromadzenia w wodzie . „Większość ludzi uważa, że woda jest niezbędna do życia. Bardzo niewiele osób rozumie, jak korozyjna jest woda ”- mówi Benner. W przypadku RNA woda jest wyjątkowo korozyjna - nie można tworzyć wiązań w wodzie, co zapobiega tworzeniu się długich pasm.
Jednak Benner mówi, że te paradoksy można rozwiązać za pomocą dwóch bardzo ważnych grup minerałów. Pierwsze to minerały boranowe. Minerały borowe - które zawierają pierwiastek boru - zapobiegają przekształceniu się budulców życia w smołę, jeśli zostaną włączone do związków organicznych. Bor jako element poszukuje elektronów, aby się ustabilizować. Znajduje je w tlenie i razem tlen i bor tworzą boran mineralny. Ale jeśli bor tlenowy jest już związany z węglowodanami, węglowodany połączone z borem tworzą złożoną cząsteczkę organiczną usianą boranem, która jest mniej odporna na rozkład.
Kryształy boraksu, które zawierają pierwiastek boru. Zdjęcie za pośrednictwem Wikipedii.
Druga grupa minerałów, które wchodzą w grę, obejmuje te, które zawierają molibden, związek składający się z molibdenu i tlenu. Molibden, bardziej znany ze swojego konspiracyjnego stosunku do klasycznego przewodnika po galaktyce Douglasa Adamsa Autostopowicz po Galaktyce, niż ze względu na inne jego właściwości, ma kluczowe znaczenie, ponieważ bierze stabilizowane węglowodany, które się borują, wiąże je i katalizuje reakcję, która przekształca je w rybozę: R w RNA.
Co sprowadza nas - choć okrężnie - z powrotem na Marsa. Zarówno boran, jak i molibdenian są rzadkie i byłyby szczególnie rzadkie na wczesnej Ziemi. Molibden w molibdenianie jest silnie utleniony, co oznacza, że potrzebuje elektronów z tlenu lub innych łatwo dostępnych ujemnie naładowanych jonów, aby osiągnąć stabilność. Ale wczesna Ziemia była zbyt uboga w tlen, aby łatwo stworzyć molibdenian. Ponadto, wracając do paradoksu wodnego, wczesna Ziemia była dosłownie wodnym światem - ziemia stanowiła zaledwie dwa do trzech procent jej powierzchni. Borany są rozpuszczalne w wodzie - gdyby wczesna Ziemia była zalaną planetą, jak sądzą naukowcy, trudno byłoby już rzadkiemu pierwiastkowi rozcieńczonemu w ogromnym oceanie znaleźć efemeryczne cząsteczki organiczne. Co więcej, status Ziemi jako planety podmokłej utrudnia tworzenie się RNA, ponieważ proces ten nie może się łatwo zdarzyć w wodzie.
Te koncepcje stają się jednak mniej problematyczne na Marsie. Chociaż woda była obecna na Marsie od 3 do 4 miliardów lat temu, nigdy nie była tak obfita jak na Ziemi, stwarzając możliwość, że marsjańskie pustynie - miejsca, w których boran i molibdenian mogłyby się skoncentrować - mogłyby sprzyjać tworzeniu się długich pasm RNA . Co więcej, 4 miliardy lat temu atmosfera Marsa zawierała znacznie więcej tlenu niż Ziemia. Ponadto niedawna analiza marsjańskiego meteorytu potwierdza, że bor był kiedyś obecny na Marsie.
Benner uważa, że molibdenian też tam był. „Dopiero gdy molibden ulega silnemu utlenieniu, może wpływać na kształtowanie się wczesnego życia” - wyjaśnia Benner. „Molibden nie mógł być dostępny na Ziemi w momencie, gdy życie się zaczęło, ponieważ trzy miliardy lat temu powierzchnia Ziemi miała bardzo mało tlenu, ale Mars tak.”
Benner uważa, że czynniki te sugerują, że życie powstało na Marsie, naszym najbliższym sąsiadu w kosmosie wyposażonym we wszystkie właściwe składniki. Ale życie nie było tam podtrzymywane. „Oczywiście Mars wyschł. Proces suszenia był bardzo ważny dla życia, ale nie trwałego - wyjaśnia Benner. Zamiast tego meteor musiałby uderzyć w Marsa, rzutując materiały w kosmos - i ostatecznie materiały te, w tym niektóre elementy życia, mogły dostać się na Ziemię.
Czy nagła zmiana środowiska byłaby zbyt trudna, aby młode rycerze mogły przetrwać? Benner tak nie uważa. „Załóżmy, że życie zaczyna się na Marsie i staje się bardzo szczęśliwe w marsjańskim środowisku” - wyjaśnia Benner. „Meteoryt uderza w Marsa, a uderzenie wyrzuca skały, na których siedzi twój poprzednik. Następnie lądujesz na Ziemi i odkrywasz, że jest dużo wody, którą traktowałeś jako rzadki pierwiastek. Czy uzna środowisko za odpowiednie? Z pewnością docenił istnienie wystarczającej ilości wody, że nie musiał się martwić. ”
Przykro mi, Lil Wayne, wygląda na to, że nadszedł czas, aby zrezygnować z roszczenia do czwartej skały od Słońca. Jak zauważa Brenner: „Wydaje się, że dowodem jest to, że w rzeczywistości wszyscy jesteśmy Marsjanami”.
