Vuoden 2012 elokuvan "Prometheus" juonen mukaan elämä ei ole alkanut maapallolla, vaan sen toi tänne "insinöörien" korkeasti kehittynyt avaruussivilisaatio. Ehkä he yrittivät suojata elämää tietyiltä vaaroilta, täyttämällä sen siemenillä kaukaisilta planeetoilta, tai päättivät yksinkertaisesti kokeilla itseään "maailmankaikkeuden puutarhurien" roolissa. Maalliset tutkijat keskustelevat tällaisista ajatuksista ajoittain. Ja vaikka tieteen ei pitäisi antaa vastausta kysymykseen "miksi", se on melko valmis ehdottamaan "miten".
Ajatuksella, että elämä toi maan päälle avaruudesta, on pitkä ja arvovaltainen historia. Anaxagoras ilmaisi sen jo 5. vuosisadalla eKr. esimerkiksi, ja termi "panspermia" itsessään on kreikka. Idean ovat kehittäneet modernin aikakauden tunnetut tutkijat, kuten lordi Kelvin ja Svante Arrhenius, ja näistä ideoista saavat hyötyä modernit Internet-meemit elämän tartunnan saaneilla planeetoilla. Avaruuskauden alkaessa, kun ihmiset alkoivat ymmärtää paremmin tähtienvälisen avaruuden vaaraa ja valtavia ulottuvuuksia, monet päättivät, että kukaan elävä organismi ei kestäisi tällaista matkaa.
"Vaihtoehtona 1800-luvulla ehdotetuille mekanismeille esitimme teorian suunnatusta panspermiasta, eliöiden tarkoituksellisesta siirtämisestä maahan älykkäiden olentojen toisella planeetalla", kirjoittivat brittiläinen kemisti Leslie Orgel ja Nobelin palkinnon saaja Francis Crick, yksi DNA: n rakenteen löytäjistä vuonna 1972. Heidän artikkelinsa Icarus-lehdessä ilmestyi kahden vuoden kuluttua siitä, kun Orgel ilmaisi ensimmäisen kerran ajatuksen kollegoille, jotka olivat kokoontuneet Neuvostoliiton Byurakanin observatorioon, kansainväliselle konferenssille viestinnästä maan ulkopuolisten sivilisaatioiden kanssa. Tällainen ajatus oli lausuttu aiemmin, mutta vasta sitten se sai muodon johdonmukaisessa hypoteesissa. Kirjailijat korostivat välittömästi, ettei sen oikeiksi pitämiseksi ole mitään syytä. Mutta on olemassa kaksi melko merkittävää havaintoa.
Mitä toivoa?
Mainosvideo:
Ensinnäkin se on kaikkien elävien organismien geneettisen koodin yhtenäisyys. Itse asiassa, sekä ihmisten että E. colin DNA: ssa, joka on hyvin kaukana siitä, aminohapot koodaavat samat nukleotidien kolmoset. Crickin ja Orgelin mukaan tällaisen järjestelmän olisi pitänyt esiintyä vain kokonaisuudessaan ja kerralla tai "puutarhurit" olisivat voineet valita sen. Loppujen lopuksi, jos se olisi kehittynyt yksinkertaisemmasta koodista, niin näisimme eroja nykyaikaisten genomien työssä. Jopa ihmiskielet käyttävät hyvin erilaisia tapoja koodata samat sanat, mutta tässä näyttää olevan tekemisissä tietyn yleisen "vanhemman kielen" ilmaisun kanssa.
Toinen tutkijoiden väite oli maaperäisten organismien salaperäinen riippuvuus molybdeenista. Tämä elementti on erittäin pieni merivedessä ja vielä vähemmän kuoren mineraaleissa, ja silti sillä on tärkeä rooli sekä E. colin että ihmisten soluissa. Pelkästään bakteereissa on tunnistettu yli 50 entsyymiä, jotka eivät pysty toimimaan ilman sitä, ja jopa tarvitsemme molybdeeniä paljon suurempina pitoisuuksina kuin elottomassa luonnossa. On epätodennäköistä, että biokemialliset perusprosessit, jotka muodostuivat jopa ensimmäisissä soluissa, voisivat perustua alkuaineeseen, jota on niin vaikea saada. Ehkä heidän kehitysolosuhteensa olivat erilaiset - ollessaan ylimääräinen molybdeeni, muukalainen?..
Myöhemmät löytöt ovat vakavasti ravistelleet näitä kantoja. Nykyään mustista tupakoitsijoista on tullut suosikkeja ensimmäisissä ekosysteemeissä, joissa maallinen elämä voi syntyä. Nämä geotermiset lähteet heittävät kuumaa, suolakuormitettua vettä valtamereen, ja ovat usein erittäin rikkaita molybdeenista (kuten myös elämästä). Myöhemmin jopa Leslie Orgel hylkäsi ajatuksen suunnatusta potkurista, vaikka Crick tuki sitä edelleen loppuun asti. Kuten uudet löydöt osoittivat, hän ei ehkä ole niin väärässä.
Mitä ja missä?
Elämän olemassaolo maan ulkopuolella näyttää nykyään paljon realistisemmalta kuin se tapahtui 1970-luvulla. Tähtitieteelliset havainnot paljastivat orgaanisen aineen läsnäolon, joskus melko monimutkaisen, sekä komeetoissa että kaukaisten galaksien kaasu- ja pölypilvissä. Kaikki tarvittavat biomolekyylien esiasteet on löydetty meteoriiteista. Kondriittien massa sisältää 2–5% hiiltä, ja jopa neljännes siitä on orgaanista. Punaisella planeetalla on todisteita monimutkaisten molekyylien esiintymisestä, vaikkakaan ne eivät ole täysin luotettavia.
Samanaikaisesti myös Marsin ja Maan välinen aineenvaihto oli vaikuttavaa. Nykyaikaisten arvioiden mukaan tähän asti noin 500 kg materiaalia vuodessa putoaa siitä planeettamme ja vielä enemmän ennenkin. Ja vaikka melkein kaikki tämä määrä on pienissä pölyjyväisissä, yli 30 marsilaista meteoriittia on saavuttanut meille. Yhdessä heistä (ALH 84001) vuonna 1996 he jopa tunnistivat jotain, joka näytti olevan bakteerijäämiä. Kuitenkaan ei yksin Mars: vuonna 2017 tähtitieteilijät havaitsivat asteroidin Oumuamua, joka lensi aurinkokuntaan toisesta tähdestä. On arvioitu, että tuhannet tällaiset tähtienväliset vaeltajat vierailevat meissä vuosittain. Ja miksi yksi heistä ei saisi kantaa elämän "itiöitä"? Onneksi viimeisen vuosineljänneksen aikana olemme löytäneet tuhansia kaukaisia eksoplaneeteja.
Kävi ilmi, että planeetat ja kokonaiset planeettajärjestelmät ovat yhteisiä kaikkialla galaksissa. Kymmeniä maailmoja on löydetty sopiviksi maanpäälliseen elämään. Ja itse elämä ei ollut niin hauras, kuin se katsottiin Crickin ja Orgelin julkaisun vuosiin. Kuluneen ajanjakson aikana on löydetty monia organismeja, pääasiassa archaeassa, jotka asuvat erittäin äärimmäisissä ekosysteemeissä - samoista "mustista tupakoitsijoista" kuivimpiin ja pakkasisiin aavikiin. Kiertoradalla tehdyt kokeilut ovat osoittaneet monien melko monimutkaisten olentojen vaikuttavan kyvyn kestää avaruusmatkaa, edes kaikkein lyhytikäisimmät. Mitä voimme sanoa organismeista, joita ei suojaa vahingossa tapahtuva meteoriitti, vaan yksityiskohtainen ja suunniteltu tähtienvälinen koetin.
Kuinka lentää pois?
Uusi-Seelanti-kemisti Michael Motner kehitti suunnatun panspermian strategian 1990-luvulla. Hänen mukaansa sopivia kohteita voisivat olla nuoret protoplanetaariset pilvet, jotka sijaitsevat liian kaukana, useiden kymmenien valovuosien päässä. Tarkkaan laskettu koettimen massa ja nopeus antavat sen olla halutulla pilvialueella - minne tulevaisuudessa muodostuu maapallomainen planeetta. Laitteen liikkuminen varmistetaan aurinkopurilla tai ionipitolla, ja suojatut kapselit toimittavat mikrogrammeja - satoja tuhansia soluja - erilaisista ekstremofiilimikropeista paikalle. Motnerin laskelmien mukaan sopivalla purjeella on mahdollista päästä naapurimaiden pilviin kymmenien tai satojen tuhansien vuosien aikana, ja muutama gramma biomassaa riittää "tartuntaan".
Uuden hengen tiedemiehen ideoista antoi Genesis-projekti, jonka saksalainen fyysikko Claudius Gross ehdotti jo vuonna 2016. Hän toivoo täydellisesti ajan hengen mukaisesti, että tekoäly pystyy havaitsemaan ihanteelliset kohteet kohdennetulle panspermialle ja valitsemaan siihen sopivan mikro-organismien cocktailin. Tutkija uskoo, että optimistisen skenaarion mukaan ensimmäiset Genesis-kapselit lentävät 50 vuoden kuluttua ja pessimistisen skenaarion alla vuosisadan. On jopa mahdollista, että aluksella heillä ei ole "villiä" mikrobia, vaan polyextremofiilisiä soluja, jotka on erityisesti suunnitellut biologit.
Todennäköisesti nämä ovat geneettisesti muunnettujen ekosysteemien kokonaisia alkioita, joissa anaerobiset (ei tarvitse happea) monisoluiset eukaryootit odottavat siipissä fotosyntetisoivien sinileväbakteerien rinnalla, erittäin resistenttejä kosmiselle säteilylle. Lisäämme tähän tietyn joukon archaea polyextremofiilisiä GM-soluja - ja meillä on joukko, joka kykenee teoreettisesti mukauttamaan ja hallitsemaan jopa ruumiin, jonka olosuhteet ovat huomattavasti erilaiset kuin maan päällä. Miljardien evoluutiovuosien ajan - ja uuden planeetan uudet ajattelevat olennot ajattelevat jälleen alkuperästään.
Oleg Gusev, Kazanin (Volgan alue) liittovaltion yliopiston äärimmäisen biologian laboratorion ja RIKEN-instituutin (Japani) translaatiogenomiikan laboratorion johtaja:
”On syytä muistaa jälleen kerran Alien-elokuvan saaga. Me kaikki olemme kotona monille mikrobille, ja edes isännän kuolema ei tarkoita sen sisällä olevien bakteerien elinkyvyn menetystä. Varsinkin jos omistaja ei itse ole paskiainen kaltaisia tardigradeja, jotka ovat resistenttejä täydelliselle dehydraatiolle, tai chironomidien (kellohyttyset - "PM") anhydrobioottisia toukkia. Ilmeisesti omistajan suojatun ruumiin sisällä matkustaminen on yksi realistisista tavoista asettua elämään avaruudessa."
Ja vielä miksi?
Tieteen ei tarvitse vastata kysymykseen "miksi", mutta jos toivomme kasvavan koskaan "avaruusinsinöörien" tasolle, meidän on vastattava. Ainakin silloin, että ei yksinkertaisesti ole muuta tapaa. On vaikea kuvitella paljaa, autioista maata, jolle elämä on kadonnut katastrofin seurauksena resurssien ehtymisen tai Auringon luonnollisen ikääntymisen vuoksi. Mutta on vielä vaikeampaa hyväksyä kuollut maailmankaikkeus, joka on ikuisesti hiljainen ja jolla ei ole mahdollisuutta tuntea itseään ajattelevien olentojen kautta. Emme ehkä koskaan löydä elämää muilla planeetoilla ja emme ehkä pysty saavuttamaan kaukaisia tähtiä. Ja sitten mikro-organismien "itiöt" tekevät sen meidän puolestamme, ja lähetämme sen kaikkiin avaruuskulmiin tartuttamalla sitä elämällä.
Roomalainen kalastaja