Enligt handlingen av filmhiten 2012 "Prometheus" har livet inte sitt ursprung på jorden utan fördes hit av en mycket utvecklad rymdcivilisation av "ingenjörer". Kanske försökte de skydda livet mot någon form av fara, fyllde det med frön från avlägsna planeter, eller helt enkelt bestämde sig för att prova sig i rollen som "Universitetets trädgårdsmästare". Sådana tankar diskuteras då och då av jordiska forskare. Och även om vetenskapen inte borde ge ett svar på frågan "varför", är den ganska redo att föreslå "hur".
Tanken att livet fördes till jorden från rymden har en lång och auktoritativ historia. Anaxagoras uttryckte det redan på 500-talet f. Kr. e. och själva uttrycket "panspermia" är grekiska. Idén utvecklades av framstående forskare från modern tid, såsom Lord Kelvin och Svante Arrhenius, och moderna internetmem med planeter infekterade med livsinfektionen på dessa idéer. Men med början av rymdåldern, när människor började bättre förstå faran och de enorma dimensionerna i det interstellära rymden, bestämde många att ingen levande organism tål en sådan resa.
"Som ett alternativ till de mekanismer som föreslogs under 1800-talet framförde vi teorin om riktad panspermia, den avsiktliga överföringen av organismer till jorden av intelligenta varelser från en annan planet," skrev den brittiska kemisten Leslie Orgel och Nobelpristagaren Francis Crick, en av upptäckarna av DNA-strukturen 1972. Deras artikel i tidskriften Icarus dök upp två år efter att Orgel först lade tanken till kollegor som hade samlats vid Byurakan-observatoriet i Sovjetunionen på en internationell konferens om kommunikation med utomjordiska civilisationer. En sådan tanke hade uttalats tidigare, men först då tog den form i en konsekvent hypotes. Författarna betonade omedelbart att det inte finns någon god anledning att anse det korrekt. Men det finns två ganska anmärkningsvärda observationer.
Vad ska jag hoppas på?
Kampanjvideo:
För det första är det enheten i den genetiska koden för alla levande organismer. I DNA från både människor och E. coli, som är mycket långt ifrån det, kodas aminosyrorna faktiskt av samma tripletter av nukleotider. Enligt Crick och Orgel borde ett sådant system ha visat sig endast i sin helhet och omedelbart eller ha valt av "trädgårdsmästarna". När allt kommer omkring, om det utvecklats från en enklare kod, skulle vi se skillnader i arbetet med moderna genomer. Även mänskliga språk använder mycket olika sätt att koda samma ord, men här verkar vi ha att göra med en indikation på ett visst vanligt "förälderspråk".
Ett annat argument från forskare var det mystiska beroendet av markorganism till molybden. Detta element är extremt litet i havsvatten och ännu mindre i mineralen i barken, och ändå spelar det en viktig roll i cellerna från både E. coli och människor. Endast i bakterier har mer än 50 enzymer identifierats som inte kan fungera utan den, och till och med vi behöver molybden i mycket högre koncentrationer än det som finns i den livliga naturen. Det är osannolikt att de grundläggande biokemiska processerna som bildades även i de första protocellerna kan baseras på ett element som är så svårt att få. Kanske var förutsättningarna för deras utveckling annorlunda - med ett överskott av molybden, främmande?..
Efterföljande upptäckter har allvarligt skakat dessa ståndpunkter. Idag har svarta rökare blivit favoriter för rollen som de första ekosystemen där det jordiska livet kan uppstå. Dessa geotermiska källor kastar varmt, saltbelastat vatten i havet och är ofta mycket rika på molybden (såväl som liv). Därefter övergav till och med Leslie Orgel idén om riktad panspermia, även om Crick fortsatte att stödja den till slutet. Som nya upptäckter visade, kanske han inte hade så fel.
Vad och var?
Livets existens utanför jorden ser mycket mer realistisk ut idag än på 1970-talet. Astronomiska observationer avslöjade närvaron av organiskt material, ibland ganska komplicerat, både på kometer och i avlägsna galaxers gas- och dammmoln. Alla nödvändiga föregångare för biomolekyler har hittats i meteoriter. Massan av kondrit inkluderar 2–5% kol, och upp till en fjärdedel av den är organisk. Det finns bevis på förekomsten av komplexa molekyler på Röda planeten, även om de inte är helt pålitliga.
Samtidigt var materialutbytet mellan Mars och Jorden också imponerande. Enligt moderna uppskattningar faller hittills cirka 500 kg material per år från det till vår planet, och ännu mer förut. Och även om nästan hela denna mängd är i små dammkorn, har mer än 30 Martian meteoriter nått oss. I en av dem (ALH 84001) 1996 identifierade de till och med något som såg ut som bakteriespår. Men inte Mars ensam: 2017 observerade astronomer asteroiden Oumuamua, som flög in i solsystemet från en annan stjärna. Det uppskattas att tusentals sådana interstellära vandrare besöker oss varje år. Och varför skulle inte en av dem bära livets "sporer"? Lyckligtvis har vi under det senaste kvartalet upptäckt tusentals avlägsna exoplaneter.
Det visade sig att planeter och hela planetsystem är vanliga i hela galaxen. Dussintals världar har upptäckts som är potentiellt lämpliga för markliv. Och livet i sig var inte lika bräckligt som det såg tillbaka i år då Crick och Orgel publicerade. Under den senaste tiden har många organismer hittats, främst archaea, som lever extremt extrema ekosystem - från samma "svarta rökare" till de torraste och frostiga öknarna. Experiment i omloppsbana har visat den imponerande förmågan hos många ganska komplexa varelser att uthärda rymdresor, inte ens de mest kortlivade. Vad kan vi säga om organismer som inte skyddas av en oavsiktlig meteorit, utan av en utarbetad och designad interstellär sond.
Hur flyger jag?
Strategin för riktad panspermia utvecklades av Michael Motner, en nyzeeländsk kemist, under 1990-talet. Enligt honom kan lämpliga mål vara unga protoplanetära moln som ligger inte så långt borta, flera tiotals ljusår bort. Den noggrant beräknade massan och hastigheten på sonden tillåter den att befinna sig i det önskade området av molnet - där en jordliknande planet kommer att bildas i framtiden. Apparatens rörelse kommer att tillhandahållas av en solsegla eller jontraktion, och skyddade kapslar kommer att leverera fraktioner av mikrogram - hundratusentals celler - av olika extremofila mikrober till platsen. Enligt Motners beräkningar, med ett lämpligt segel, kommer det att vara möjligt att nå angränsande moln på några tiotals eller hundratusentals år, och några gram biomassa räcker för "infektion".
Genom projektet, som föreslogs av den tyska fysikern Claudius Gross redan 2016, gavs ett nytt andetag av forskarnas idéer. I full överensstämmelse med tidsånden hoppas han på konstgjord intelligens som kan upptäcka de ideala målen för riktad panspermia och välja rätt cocktail av mikroorganismer för detta. Forskaren tror att under ett optimistiskt scenario kommer de första Genesis-kapslarna att flyga om 50 år, och under ett pessimistiskt scenario, under ett sekel. Det är till och med möjligt att de ombord inte kommer att bära "vilda" mikrober, utan polyextremofila celler speciellt designade av biologer.
Mest troligt kommer det att vara hela embryon av genetiskt modifierade ekosystem, där anaeroba (inte kräver syre) multicellulära eukaryoter kommer att vänta i vingarna tillsammans med fotosyntetiserande cyanobakterier, mycket motståndskraftiga mot kosmisk strålning. Låt oss här lägga till en viss uppsättning polyextremofila GM-celler av archaea - och vi har en uppsättning som teoretiskt kan anpassa och bemästra till och med en kropp, om villkoren skiljer sig märkbart från dem på jorden. Miljarder av år med evolution - och nya tänkande varelser på en ny planet kommer igen att tänka på sitt ursprung.
Oleg Gusev, chef för laboratoriet för extrem biologi vid Kazan (Volga Region) Federal University och Laboratory of Translational Genomics vid RIKEN-institutet (Japan):
”Det är värt att komma ihåg än en gång filmsagaen om” Alien”. Vi är alla hemma för många mikrober, och till och med en värds död betyder inte förlusten av bakteriernas livskraft i den. Särskilt om ägaren själv inte är bastardliknande tardigrader som är resistenta mot fullständig dehydrering eller anhydrobiotiska larver av kironomider (klockmyg - "PM"). Uppenbarligen är det att resa inuti ägarens skyddade kropp ett av de realistiska sätten att bosätta sig i rymden."
Och ändå varför?
Vetenskapen behöver inte svara på frågan "varför", men om vi hoppas någonsin växa till nivån för "rymdtekniker" måste vi svara. Åtminstone då, att det kanske helt enkelt inte finns något annat sätt. Det är svårt att föreställa sig en bar, öde jord, på vilken livet har försvunnit till följd av en katastrof, på grund av utarmningen av resurser eller det naturliga åldrandet av solen. Men det är ännu svårare att acceptera det döda universum, för evigt tyst och berövat chansen att känna sig själv genom tänkande varelser. Vi kanske aldrig hittar liv på andra planeter och kanske inte kan nå avlägsna stjärnor. Och sedan "sporer" av mikroorganismer kommer att göra det för oss, som vi kommer att skicka till alla utrymmehörn och infektera det med liv.
Roman Fishman
