Curiosity-rover löysi äskettäin Marsista metaanin, mikä saattaa viitata siellä olevien elämänmuotojen esiintymiseen. Tarkoittaako tämä sitä, että olemme löytämässä elämää Marsilla? Biologian ja genetiikan professori Gary Ravkan haluaa etsiä DNA: ta Marsista. Häntä houkuttelee ajatus, että elämä sellaisena kuin me tiedämme sen olevan universaalia koko Linnunradan alueella.
NASA: n Curiosity rover on tutkinut Marsin pintaa melkein seitsemän vuoden ajan. Kaksi viikkoa sitten hän teki yllättävän löytön suhteellisen suurilla metaanikaasupitoisuuksilla. Rover havaitsi myös metaanin vuonna 2013, mutta tässä kuussa kirjattu pitoisuus - noin 21 miljardia osaa jakeesta - kolminkertaistui. Syy, että tästä viestistä tuli iso uutinen tiedeyhteisössä, on se, että metaani on usein merkki elämästä; huolimatta siitä, että tämä kaasu voi olla seurausta useista kemiallisista reaktioista, merkittävän osan siitä muodostuu elävistä esineistä. Tarkoittaako tämä, että olemme löytämässä elämää Marsilla ja jos on, niin millainen elämä se voisi olla?
Keskustelemaan näistä aiheista puhuin puhelimitse Gary Ruvkunin, molekyylibiologin ja genetiikan professorin kanssa Harvardin yliopiston lääketieteellisestä korkeakoulusta. Ravkan, kuten hän itse myöntää, ottaa epätavallisen aseman kysymyksessä elämän alkuperästä ja mahdollisuudesta havaita elämän merkkejä missä tahansa. Lyhyesti sanottuna, hän kyseenalaistaa tavanomaisen väitteen, jonka mukaan DNA-pohjainen elämänmuodomme on alkanut maapallolta. Haastattelusta, joka alkoi keskustelulla metaanin löytämisestä, tuli keskustelu siitä, miksi hän haluaa lähettää laitteen Marsiin, nimeltään DNA-sekvensseri. (Keskustelujemme jälkeen NASA ilmoitti, että metaanipitoisuus oli laskenut normaalille tasolle aiheuttaen tutkijoille vielä enemmän hämmennystä.) Keskustelujemme aikana, jota on muokattu ja lyhennetty selvyyden vuoksi,Keskustelimme myös siitä, miten elämän alkuperää koskeva tieteellinen keskustelu kattaa uskonnollisen keskustelun, miksi hän voi olla kohtalokkaasti väärässä ja mitä tarkoittaa vähemmistön mielipiteen ilmaiseminen tiedeyhteisössä.
Mikä on tärkein johtopäätös metaanin havaitsemisesta?
- Metaanin etsiminen on hyvä tekniikka epäsuoraan elämän etsimiseen. Ongelmana on, että metaanin tuottamiseksi on olemassa myös kemiallisia menetelmiä. Sitä ei voida kutsua ihanteelliseksi korvikkeeksi elämälle. Siksi NASA: n ehdottamat kokeet elämän havaitsemiseksi, etenkin eksoplaneettojen aikakaudella, jolloin tähtiä löydettiin niin monta planeettaa, on suunnattu niiden ilmakehän spektroskooppisiin tutkimuksiin. Tämä liittyy aina suurten kemikaalimäärien, kuten metaanin ja CO2: n, käyttöön.
Onko tämä mielestäsi paras tapa suorittaa tämä tehtävä? Vai luuletko olevan parempi tapa tehdä tämä tutkimus?
”Tämä on ainoa tapa johtaa heitä niin syrjäisissä paikoissa. Suosikki tapani löytää elämä on lentää planeetalle ja etsiä sieltä DNA: ta. Tästä seuraa, että elämä toisella planeetalla voi olla täysin analoginen täällä tapahtuvan elämän kanssa, mutta suurin osa astrobiologeista edustaa tilannetta hieman eri tavalla.
Kuinka mielipiteesi tästä asiasta poikkeaa yleisesti hyväksytystä?
Mainosvideo:
- Mielestäni teesi siitä, että elämä on alkanut täältä, on melko oletettu. Sen perusteella näyttää siltä, että olemme jotenkin täysin ainutlaatuisia ja että kaikki tapahtui täsmälleen täällä. Minua houkuttelee esteettinen ajatus siitä, että elämä sellaisena kuin me sen tiedämme, on universaalia koko Linnunradan alueella. Näyttää siltä, että heti sen kehittyessä se alkaa levitä. Ja yksi tapa todistaa tämä on ajaa kelloa eteenpäin, ei taaksepäin. Jos puhumme todella Marsin asuttamisesta, ensimmäinen askel on lähettää bakteerit sinne ilmakehän muodostamiseksi. Joten jos aloitat kellon miljoona vuotta eteenpäin, oletettavasti lähetämme bakteereja miljoonalle valovuoden päässä eri planeetoille.
Joten odota, haluan vain ymmärtää sen. Joten sanot, että pidät romanttisena tai houkuttelevana ajatella, että muut elämänmuodot ovat verrattavissa meihin?
- Joo. Se tosiasia, että elämä ei ollut lähtöisin täältä. Hän vain laskeutui planeetallemme. Että se oli peräisin muualta. Ja monet ihmiset valittavat tästä. He sanovat: "No, siirrät vain elämän alkuperän ongelman toiseen paikkaan." Ja niin se on.
Kuvailisit sähköpostiviestissäsi näkemyksiäsi "ei kovin vakioina mikrobiologian alalla". Ja tämä johtuu osittain siitä, että haluat lähettää DNA-sekvensserin Marsiin, eikö niin?
- Jos menet tänne maan päälle, jos haluat mennä jonnekin järvelle ja haluat tietää, kuka siellä asuu, niin kysymykseen vastataan seuraavalla menetelmällä: otetaan lika, tehdään DNA-analyysi ja määritetään kaikki tämän DNA: n genomiset yhdisteet. Tämä antaa sinulle melko hyvän tilannekuvan siitä, kuka kyseisessä paikassa on. Tietysti on monia erityyppisiä bakteereja, jotka elävät maaperässä ja vastaavissa aineissa.
Ja jos tarkastellaan kirjallisuutta, siihen perustuu kymmeniä tuhansia tutkimuksia, ja ensimmäinen kerta, kun tämä tehtiin mielestäni 20 vuotta sitten, sitten DNA: ta käytettiin sormenjälkinä olemassa olevien organismien havaitsemiseksi. Ja voimme sanoa: "Voit vain tehdä saman Marsilla ja analysoida DNA-sekvenssin." Ja sitten kysyisit: "No, onko siellä joku kuin serkkumme?" Sen, mitä löydämme, ei pitäisi olla veljemme. Se voidaan yhdistää meihin etäisemmillä siteillä kuin esimerkiksi veli, kuten serkku, mikä tarkoittaa, että se voi tulla samasta elämäpuusta. Kun olet tehnyt sen, voit sanoa: "No, elämä Maapallolla ja Marsilla ovat samankaltaisia, ja se on tavallaan vähiten mielenkiintoinen idea, koska Maa ja Mars ovat hyvin lähellä." Joten se on melkein ilmeinenettä heillä voi olla sama elämänmuoto, koska tapahtuu vaihto. Mutta entä jos kaikkialla Linnunradalla on yksi ja sama elämän muoto?
Mitä ihmiset, jotka epäilevät ajatuksiasi, sanoisivat vastauksena tähän?
”He sanoisivat, että se on hölynpölyä. [Nauraa] Koska he sanovat:”No, sen piti alkaa jostain, joten miksi et usko, että se alkoi täältä? Miksi esität hypoteesin siitä, että olemme ottaneet elämän, emmekä tule sen kehityksen lähteeksi? " Koska genomissamme on selvää näyttöä elämän kehityksestä. Tätä kutsutaan RNA-maailmaksi, joka oli varhaisin elämän muoto ja esiintyy edelleen genomissamme. Voimme nähdä sen siellä, jotta voimme tunnistaa evoluution varhaiset vaiheet vain yhdellä modernien genomien analyysillä. Oppikirjoissa ja ortodoksisessa tieteessä RNA-maailma - eräänlainen DNA-maailman edeltäjä - oli maapallolla neljä miljardia vuotta sitten. Ehdotan, että ei, se oli todennäköisesti kymmenen miljardia vuotta sitten jossain Linnunradan toisella puolella ja levisi ympäri galaksia.
Osoittautuu, että yhdellekään hypoteesista - ei noin neljä miljardia vuotta eikä kymmenen miljardia vuotta - ei ole mitään tieteellistä perustetta? Sitäkö tarkoitat?
- Ei ei ei. Maa on ollut olemassa 4,5 miljardia vuotta. Ja maailmankaikkeus, ainakin jos lasketaan Isosta Bangista, on noin 14 miljardia vuotta vanha. Siksi, jos elämä sai alkunsa muualta, sinulla on kymmenen miljardin vuoden aikavara. Haluaisin kuitenkin, että tämä varaus olisi sata miljardia vuotta tai tuhat miljardia vuotta. Se olisi paljon mukavampaa.
Ja miksi se olisi niin mukavampaa?
- No, koska sillä tavalla sinulla on enemmän aikaa. Näettekö, asia on se, että jos tarkastelet fossiilisia tietoja, mistä löydät ensimmäiset todisteet elämästä? Tietysti löydät todisteita bakteereista, miltä näyttää bakteereilta, joita kutsutaan stromatoliiteiksi, näistä vihertävän sinertävistä bakteereista, joita esiintyy pesäkkeissä. Ne kaikki muodostavat hyviä fossiileja, ja ne voidaan nähdä 3,5 miljardia vuotta sitten. Toisin sanoen, elämä on jo kehittynyt melko monimutkaisten bakteerien muodostumisen vaiheeseen hyvin nopeasti Maan jäähtymisen jälkeen.
Ja tiedät, että suurin osa tiedeyhteisön ulkopuolella olevista ihmisistä sanoo: "No, joo, bakteerit ovat melko yksinkertaisia organismeja." Mutta bakteerit eivät ole yksinkertaisia organismeja. Bakteerit ovat uskomattoman monimutkaisia. Bakteerit ovat itsetoistuvia robotteja, joista sähköinsinöörit haaveilevat. He voivat luoda kopion itsestään 20 minuutissa 4 tuhannella osalla.
No, mitä johtopäätöstä voidaan tehdä tarinasi bakteereista?
”He olivat uskomattoman korkealla evoluutioasteella, ja luulen, että he saapuivat tänne heti, kun maapallot jäähtyivät ja alkoivat vain kasvaa. Ne leviävät Linnunradan ja mahdollisesti koko maailmankaikkeuden alueelle. Oletko kuullut esimerkiksi SETI-projektista? Etsivätkö he älykästä elämää?
Joo. [Oikeastaan en ole.]
- Nämä ovat yleensä matemaatikoita, ja he odottavat, että jonkin muun galaksin älykkäät lähettävät heille numeron Pi tai, tiedätte, jonkin muun matemaattisen signaalin. Itse asiassa he lähettävät vain DNA-sekvenssejä.
Eli sanot, että elämä pääsi tänne leviäen kaikkialle. Siksi, jos lähetämme DNA-sekvensserin avaruuteen ja huomaamme, että sen keräämien tietojen perusteella kaikki tämä levisi ja lensi sitten maahan, emmekä ole kaiken edeltäjiä …
- Tarkalleen.
Joten muut ihmiset, joilla on erilainen mielipide tästä aiheesta, uskovat: "Ei, elämämme muoto on peräisin täältä, ja muut elämänmuodot voivat olla muilla planeetoilla, ja voimme ymmärtää tämän metaanin ansiosta" tai jotain tämä henki? Siksi meidän on etsittävä jotain metaanista, koska tällä tavalla voimme löytää täysin erilaisia elämän muotoja
- Tarkalleen. Tämä astrobiologian alue on ihmisten ala, joka ajattelee elämää muilla planeetoilla. Ja luultavasti en tiedä, että tuhannesta viiteentuhatta ihmistä kutsuu itseään astrobiologeiksi, ja NASA on panostanut paljon tämän alueen kehittämiseen. Ja jos kysyisit tuhatta astrobiologia, uskovatko he, että elämä on levinnyt tai kehittynyt itsenäisesti, sanoisin, että 1% olisi valmis hyväksymään ajatuksen levittää elämää muodossa, jolla voin sanoa, edistää sitä.
Joten jos 99% tutkijoista uskoo ilmaston lämpenemiseen ja merkityksetön vähemmistö väittää, että se ei liity ihmisen toimintaan tai että sitä ei yksinkertaisesti ole, olkaamme silloin tällöin silmämme ja sanomme:”No, tämä ei ole kovin jotain tieteellistä. " Nämä ihmiset ovat fossiilisten polttoaineiden teollisuuden ja siihen liittyvien alojen hampaita. Olet arvostettu tiedemies, jota ei pidetä eksentrisenä eksentrisenä. Onko sinulla sisäisiä epäilyjä?
”Jos olisin järkevä ihminen, olisit todennäköisesti oikeassa. [Nauraa.] Mutta en tiedä miksi. Se on vain järkevää. Itse asiassa jokaisessa oppikirjassa sanotaan, että elämä tapahtui maan päällä, ja tämä on pieni improvisaatio - sanoa: tiedätte, ja me lensimme tänne. Ymmärrätkö? Tämä ei tavallaan anna mitään tyytyväisyyttä, koska se siirtää ongelman jostain muualta toiselle alueelle. Ymmärrätkö? Mutta kaiken kaikkiaan, sen piti alkaa jostain muualta.
Luulen, että sain ajatuksen, että on niin helppo siirtyä kemikaalipussista täysimittaiseksi bakteereksi, ja että tämä voisi tapahtua parin sadan miljoonan vuoden päästä maapallolla. On myös tärkeää ymmärtää, että ottaen huomioon maantevytekniikka, planeettamme on erittäin nopeasti hävittänyt historiansa mantereiden muuttuessa ja maan pinnan uudistuessa. Yli kolme miljardia vuotta vanhoja näytteitä on erittäin vaikea löytää. Niitä ei ole paljon maan päällä. Siksi on melko vaikeaa etsiä vanhimpia fossiileja täältä. Ja täällä päädytään yhteen Marsin eduista - ei ole levytektoniikkaa. Siksi, jos haluat etsiä joitain muinaisia fossiileja Marsilla, niin menneisyyden hautaamista ei ollut, toisin kuin Maassa.
Mikä löytö Marsilla voi osoittaa teoriasi oikeellisuuden tai virheellisyyden?
- No, tarkoitan taas, että jos DNA-sekvensointi suoritettiin siellä, mikä on erittäin herkkä prosessi, eikö niin? Siksi Marsista löytyi erittäin harvinaisia organismeja. Ja jos löysit heidät ja huomasit samalla, että se ei ole helppoa, tiedät, että jonkinlainen hilse tai akne on joiltakin avaruusaluksen kokoonpano-osastolta, että tämä on jotain, jolla on syvät juuret - eli se liittyy elämään maan päällä, mutta suunnilleen sama kuin kenguru on eläin, mutta samalla se eroaa selvästi kaikesta, mitä näit vanhassa maailmassa, sitten voisit todistaa, että olet löytänyt jotain uutta, eikö niin? Ja sama voidaan sanoa bakteereista.
Tai jos SETI-projektin ihmiset vastaanottavat jonain päivänä nelin merkkisen signaalin, kuten DNA-sekvenssin, otat salauksen purkamiskoodin ja sanoit: "Voi luoja, tämä näyttää siltä, että tunnemme yhden geenin", olisi todiste siitä, että genomiikassa jossain siellä toisella planeetalla on vaihto.
Mikä löytö voi vakuuttaa sinut erehtymästä tai ettei sattumaa sattunut vähemmistöön?
- No, jos joku löytäisi täysin uuden elämän muodon, jota ei rakennettu DNA: lle, mielestäni se olisi hyvä kumota tämä Panspermian ajatus.
Päästän sinut lähtemään pian, mutta entä jos elämä kuitenkin syntyi täältä ja levittää sitten edelleen? Ja näin löysimme jonkin verran DNA: ta Marsista, mutta se päättyi sinne, koska se levisi maasta. Onko se mahdollista?
”Kyllä, mutta se asettaa meidät maailmankaikkeuden keskelle, ja koko historian voima piilee vetoomuksessa:” Emme saa olettaa, että olemme kaiken keskipiste. Olemme merkityksettömiä."
Mitkä ovat uskonnolliset syyt täällä? Näetkö tässä keskustelussa minkäänlaista uskonnollista puolta?
- Lähetin sinulle linkin tai pyysin sinua etsimään videota? [Ravkan suositteli, että katson YouTube-videon, jossa hän ilmaisee kantansa "elämään maan ulkopuolella".]
Kyllä, katsoin tämän videon
- Tässä videossa tein jotain, mitä pelkäsin hieman: viittasin ATP-syntaasin upeaan moottoriin. Se on yksi hämmästyttävimmistä pienistä mekanismeista, joita bakteereilla on energian tuottamiseksi pumppaamalla protoneja kalvojen yli. Ja pohjimmiltaan heillä on molekyylimoottori, joka kytkee sen päälle, en tiedä, tuhatta kierrosta minuutissa.
Siksi älykkään teorian kannattajat - pelkään melkein sanoa tämän, koska viimeinen asia, jonka haluaisin saada älykkään teorian kannattajien tulkitsemaan julkisia lausuntojani - käyttävät ATP: n synteesiä teoriaansa pohjana.
Mikä on ATP-synteesi?
”Tämä on pieni pyörivä hydraulimoottori, joka tuottaa ATP: n protonipumppujen kautta. Tämä on täydellinen evoluution ihme. Ja haluan korostaa, että pidän sitä evoluutiona, mutta uskonnolliset fanaatikot todistavat sen, että evoluutio ei voinut tehdä sitä, koska se on niin kauniisti harkittu.
Ja miten tämä liittyy näihin kahteen teoriaan …
”No, on uskonnollisia fanaatikoita, jotka seuraavat samaa esimerkkiä kuin minä. Käytän tätä esimerkkiä sanoakseni: "Tämä on evoluution huippu." Kolme tai neljä miljardia vuotta sitten, tämä ei ole enää alkeellinen elämän muoto. Tämä on hyvin kehittynyt elämä. Hän on jo saavuttanut evoluution korkean tason.
Asia selvä. Ja he väittävät, että tämä todistaa ihmisten ainutlaatuisuuden, koska Jumala loi heidät?
- Joo. Ja minä sanon: "Ei, koska paljon enemmän aikaa on kulunut kuin neljä miljardia vuotta."
Luulin, että sanot uskonnollisesta ulottuvuudesta päinvastoin, että teesi ei pidä maata kaiken keskipisteenä, siksi uskonnolliset ihmiset eivät usko siihen. Mutta muiden tutkijoiden asema on ainakin lähempänä joitain uskonnollisia vakaumuksia, koska he pitävät maata aluksi
- Joo. En usko - no, kenties ortodoksinen näkemys maapallon elämän alkuperästä on juurtunut Aadamiin ja Eevaan. En tiedä. Ehkä minulla ei ole ollut elämässäni yhtäkään uskonnollista ajatusta.
Se on shokki. Kuinka vaikeaa on lähettää tällainen sekvensseri Marsille? Ja voiko tämä tapahtua lähitulevaisuudessa?
- NASA tukee meitä. Maria Zuber, intohimoinen planeettatutkija, olen työskennellyt yhdessä lähes 20 vuotta, ja NASA on tukenut työtämme. Tämä on korkean riskin yritys, johon he ovat valmiita heittämään rahaa, mutta he eivät ole vielä hyväksyneet lentoa. He eivät ole vielä päässeet siihen. Toisaalta NASAn itsensä järjestäminen on aika mielenkiintoista. Joka kymmenes vuosi he suorittavat niin kutsutun vuosikymmenen tutkimuksen, kun kävelevät ja keskustelevat planeettatutkijoiden kanssa Yhdysvalloissa, Euroopassa ja muualla maailmassa ja kysyvät heiltä: "Mikä projekti on mielestäsi tärkein?" Sitten kaikki muuttuu 200 sivun asiakirjaksi, ja jos tarkastellaan heidän prioriteetteja, mikä on heille tärkeä avaruusjärjestönä,sitten elämänhaku muilla planeetoilla on prioriteetti numero yksi.
Onko metaanin korkealla pitoisuudella mitään merkitystä tässä keskustelussa?
"Useimmat astrobiologit sanoisivat:" No, ehkä siellä on metaania tuottavia bakteereja. " Nämä bakteerit, jotka imevät hiilidioksidia, käyttävät vetyä maaperästä ja tuottavat metaania. Se on aineenvaihduntaa. Ja useimmat astrobiologit sanoisivat: "Muuten, metaani voidaan yhdistää mikrobiin." Ja niin, kyllä, luulen, että useimmat ihmiset pitävät ajatuksesta metaania tuottavista bakteereista Marsilla.
Ja luultavasti monet heistä sanovat: "Kyllä, ajatus yhteydestä maan metaania tuottaviin bakteereihin ei ehkä ole niin hullu."
Joten tehdään yhteenveto selvyyden vuoksi. Tämän keskustelun perusteella tein seuraavat johtopäätökset: Uskot älykkäiden alkujen teoriaan, et usko ilmaston lämpenemiseen ja pidät hulluja teorioita elämästä muilla planeetoilla
- Odota odota. [Nauraa.] Voi ei, älä. On mahdollista luopua urastani.
Isaac Chotiner