den 7.August 1996 steg journalister, fotografer og tv-kameraoperatører ind i NASAs hovedkvarter i .ashington, DC publikum fokuserede ikke på rækken af siddende forskere i NASAs auditorium, men på en lille, klar plastkasse på bordet foran dem. Inde i kassen var en fløjl pude, og beliggende på det som en kronjuvel var en sten—fra Mars. Forskerne meddelte, at de havde fundet tegn på liv inde i meteoritten. NASA-administrator Daniel Goldin sagde glædeligt, at det var en” utroligt ” dag. Han var mere præcis, end han vidste.,
The rock, forskerne forklarede, var dannet for 4,5 milliarder år siden på Mars, hvor den forblev indtil 16 millioner år siden, da det blev lanceret i rummet, sandsynligvis af konsekvenserne af en asteroide. Klippen vandrede det indre solsystem indtil for 13.000 år siden, da det faldt til Antarktis. Det sad på isen nær AllanHills indtil 1984, da snescooter geologer scooped det op.forskere ledet af David McKay fra JohnsonSpaceCenter i Houston fandt ud af, at klippen, kaldet ALH84001, havde en ejendommelig kemisk makeup., Det indeholdt en kombination af mineraler og carbonforbindelser, der på jorden er skabt af mikrober. Det havde også krystaller af magnetisk jerno .id, kaldet magnetit, som nogle bakterier producerer. Desuden præsenterede McKay for Mængden et elektronmikroskopbillede af klippen, der viser kæder af kugler, der bar en slående lighed med kæder, som nogle bakterier danner på jorden. “Vi mener, at dette faktisk er mikrofossiler fra Mars,” sagde McKay og tilføjede, at beviset ikke var “absolut bevis” for det tidligere martianske liv, men snarere “peger i den retning.,”
blandt de sidste, der talte den dag, var J. .illiam Schopf, et University of California i Los Angeles paleobiolog, der specialiserer sig i tidlige Jordfossiler. “Jeg vil vise dig de ældste spor af liv på denne planet,” Schopf sagde til publikum, og viste et lysbillede af en 3.465 millioner år gamle forstenede kæde af mikroskopiske kugler, som han havde fundet i Australien. “Dette er påviseligt fossiler,” sagde Schopf, hvilket antyder, at NASAs martiske billeder ikke var. Han lukkede med at citere astronomen Carl Sagan: “ekstraordinære krav kræver ekstraordinære beviser.,”
På trods af Schopfs note om skepsis blev NASA-meddelelsen trompet over hele verden. “Mars levede, rock viser meteorit har bevis for liv på en anden verden,” sagde ne.York Times. “Fossil fra den røde planet kan bevise, at vi ikke er alene,” erklærede the Independent of London.
i løbet af de sidste ni år har forskere taget Sagans ord meget til hjertet. De har undersøgt den martiske meteorit (som nu ses på Smithsonian ‘ s National Museum of Natural History), og i dag er det få, der mener, at det havde martiske mikrober.,kontroversen har fået forskere til at spørge, hvordan de kan vide, om noget klat, krystal eller kemisk underlighed er et tegn på liv—også på jorden. Adebate har blusset op over nogle af de ældste beviser for livet på jorden, herunder de fossiler, som Schopf stolt viste i 1996. Store spørgsmål står på spil i denne debat, herunder hvordan livet først udviklede sig på jorden. Nogle forskere foreslår, at det i de første par hundrede millioner år, at livet eksisterede, bar lidt lighed med livet, som vi kender det i dag.,NASA-forskere tager lektioner fra debatten om livet på jorden til Mars. Hvis alt går som planlagt, ankommer en ny generation af rovere til Mars inden for det næste årti. Disse missioner vil omfatte avanceret bioteknologi designet til at detektere individuelle molekyler fremstillet af martiske organismer, enten levende eller længe døde.
søgningen efter liv på Mars er blevet mere presserende, delvis takket være Sonder fra de to rovere, der nu strejfer om Mars’ overflade og et andet rumskib, der kredser om planeten., I de seneste måneder har de lavet en række forbløffende opdagelser, der igen frister forskere til at tro, at Mars har liv—eller gjorde det tidligere. På en Februar-konference i Holland blev et publikum af Mars-eksperter undersøgt om Martian life. Omkring 75 procent af forskerne sagde, at de troede, at livet engang eksisterede der, og af dem mener 25 procent, at Mars har liv i dag.,
søg for de fossile rester af primitive encellede organismer som bakterier, der startede i 1953, da Stanley Tyler, en økonomisk geolog ved University of Wisconsin, forundret over nogle af de 2,1 milliarder år gamle klipper, han havde samlet i Ontario, Canada. Hans glasagtige sorte klipper kendt som cherts blev fyldt med mærkelige, mikroskopiske filamenter og hule kugler. Arbejde med Harvard paleobotonist Elso Barghoorn, Tyler foreslog, at figurerne faktisk var fossiler, efterladt af gamle livsformer som alger., Før Tyler og Barghoorns arbejde var der fundet få fossiler, der foregik den kambriske periode, som begyndte for omkring 540 millioner år siden. Nu sagde de to forskere, at livet var til stede meget tidligere i den 4, 55 milliarder år lange historie på vores planet. Hvor meget længere tilbage det gik forblev for senere forskere at opdage.i de næste årtier fandt paleontologer i Afrika 3 milliarder år gamle fossile spor af mikroskopiske bakterier, der havde levet i massive marine rev., Bakterier kan også indgå i såkaldte biofilm, kolonier, der vokser i tynde lag over overflader som sten, og havbunden, og forskerne har fundet solide beviser for biofilm, der går tilbage 3,2 milliarder år.
men på tidspunktet for NASA-pressekonferencen tilhørte den ældste fossile påstand UCLAs Williamilliam Schopf, den mand, der talte skeptisk om NASAs fund på den samme konference. I 1960 ‘erne, 70 ‘erne og 80’ erne var Schopf blevet en førende ekspert på tidlige livsformer og opdagede fossiler rundt om i verden, herunder 3 milliarder år gamle fossiliserede bakterier i Sydafrika., Derefter, i 1987, blev han og nogle kolleger rapporterede, at de havde fundet den 3.465 mia-årige mikroskopiske fossiler på en hjemmeside der hedder Warrawoona i det Vestlige Australien outback—dem, han ville vise på NASA-pressekonference. Bakterierne i fossilerne var så sofistikerede, siger Schopf, at de indikerer “livet blomstrede på det tidspunkt, og dermed opstod livet mærkbart tidligere end 3, 5 milliarder år siden.”
siden da har forskere udviklet andre metoder til at detektere tegn på Tidligt liv på jorden., Den ene involverer måling af forskellige isotoper, eller atomformer, af kulstof; forholdet mellem isotoperne indikerer, at kulstof engang var en del af en levende ting. I 1996 rapporterede et forskerhold, at de havde fundet livets signatur i klipper fra Grønland, der går tilbage til 3, 83 milliarder år.
tegnene på liv i Australien og Grønland var bemærkelsesværdigt gamle, især i betragtning af at livet sandsynligvis ikke kunne have varet på jorden i planetens første par hundreder af millioner af år., Det skyldes, at asteroider bombarderede det, kogte oceanerne og sandsynligvis steriliserede planetens overflade før omkring 3, 8 milliarder år siden. De fossile beviser antydede, at livet opstod kort efter, at vores verden var afkølet. Som Schopf skrev i sin bog Cradle Of Life, fortæller hans 1987-opdagelse”, at den tidlige udvikling gik meget langt meget hurtigt.”
En hurtig start på livet på Jorden kan betyde, at livet også kunne komme hurtigt på andre verdener—enten Jord-lignende planeter der kredser om andre stjerner, eller måske endda andre planeter eller måner i vores solsystem., Af disse har Mars længe set den mest lovende ud.overfladen af Mars i dag virker ikke som den slags sted gæstfri for livet. Det er tørt og koldt, kaster ned så langt som -220 grader Fahrenheit. Dens tynde atmosfære kan ikke blokere ultraviolet stråling fra rummet, hvilket ville ødelægge enhver kendt levende ting på overfladen af planeten. Men Mars, der er så gammel som Jorden, kunne have været mere gæstfri i fortiden. Gullies og tørre sø senge, der markerer planeten, indikerer, at vand engang flød der., Der er også grund til at tro, at astronomerne siger, at Mars’ tidlige atmosfære var rig nok i varmen-trapping kuldioxid til at skabe en drivhuseffekt, opvarmning overfladen. Med andre ord, tidlig Mars var meget som tidlig jord. Hvis Mars havde været varm og våd i millioner eller endda milliarder af år, kunne livet have haft tid nok til at dukke op. Når forholdene på Mars ‘ overflade blev ubehagelige, kan livet være blevet udryddet der. Men fossiler kan have været efterladt., Det er endda muligt, at livet kunne have overlevet på Mars under overfladen, dømme ud fra nogle mikrober på jorden, der trives miles under jorden.da NASAs Mckay præsenterede sine billeder af Mars-fossiler til pressen den dag i 1996, var en af de millioner af mennesker, der så dem på tv, en ung britisk miljømikrobiolog ved navn Andre.Steele. Han havde lige tjent en Ph.d. ved University of Portsmouth, hvor han studerede bakterielle biofilm, der kan absorbere radioaktivitet fra forurenet stål i nukleare anlæg., En ekspert på mikroskopiske billeder af mikrober, Steele fik McKays telefonnummer fra directory assistance og ringede til ham. “Jeg kan få dig et bedre billede end det,” sagde han og overbeviste McKay om at sende ham stykker af meteoritten. Steele ‘ s analyser var så gode, at han snart arbejdede for NASA.
ironisk nok underbød hans arbejde NASAs beviser: Steele opdagede, at jordiske bakterier havde forurenet Mars-meteoritten. Biofilm havde dannet sig og spredt sig gennem revner ind i dets indre., Steele ‘ s resultater ikke modbevise Mars fossiler direkte—det er muligt, at meteoritten indeholder både Mars fossiler og Antarktis forurenende stoffer— men, siger han, “problemet er, hvordan kan du se forskel?”Samtidig påpegede andre forskere, at ikke-levende processer på Mars også kunne have skabt de kugler og magnetitklumper, som NASA-forskere havde holdt op som fossilt bevis.
men McKay står ved hypotesen om, at hans mikrofossiler er fra Mars og siger, at det er “konsistent som en pakke med en mulig biologisk oprindelse.,”Enhver alternativ forklaring skal redegøre for alle beviser, siger han, ikke kun et stykke ad gangen.
kontroversen har rejst et dybtgående spørgsmål i mange videnskabers sind: Hvad skal der til for at bevise livets tilstedeværelse for milliarder af år siden? i 2000, oxford paleontologistMartin Brasier lånt den oprindelige Warrawoona fossiler fra NaturalHistoryMuseum i London, og han og Steele og deres kolleger har studeret kemi og struktur af sten., I 2002 konkluderede de, at det var umuligt at sige, om fossilerne var reelle, idet de i det væsentlige udsatte Schopfs arbejde for den samme skepsis, som Schopf havde udtrykt om fossilerne fra Mars. “Ironien var ikke tabt på mig,” siger Steele.især havde Schopf foreslået, at hans fossiler var fotosyntetiske bakterier, der fangede sollys i en lav lagune., Men Brasier og Steele og kolleger konkluderede, at stenene blev dannet i varmt vand fyldt med metaller, måske omkring en overhedet vent på bunden af havet—næppe den slags sted, hvor en sol-elskende mikrobe kunne trives. Og mikroskopisk analyse af klippen, siger Steele, var tvetydig, som han demonstrerede en dag i sit laboratorium ved at poppe et lysbillede fra rockarra .oona chert under et mikroskop rigget til sin computer. “Hvad ser vi på der?”spørger han og vælger en krølle tilfældigt på sin skærm. “Noget gammelt snavs, der er blevet fanget i en klippe? Ser vi på livet? Måske, måske., Du kan se, hvor let du kan narre dig selv. Der er ikke noget at sige, at bakterier ikke kan leve i dette, men der er ikke noget at sige, at du kigger på bakterier.”
Schopf har reageret på Steeles kritik med egen ny forskning. Ved at analysere hans prøver yderligere fandt han, at de var lavet af en form for kulstof kendt som kerogen, hvilket ville forventes i resterne af bakterier. Af hans kritikere siger Schopf, “de vil gerne holde debatten i live, men beviserne er overvældende.”
uenigheden er typisk for det hurtige felt., Geolog Christopher Fedo af George Washington University og geochronologist Martin Whitehouse af det svenske naturhistoriske Museum, har udfordret den 3.83 billionyear gamle molekylær spor af lys kulstof fra Grønland, siger rock var dannet af vulkansk lava, hvilket er alt for varmt for mikrober at modstå. Andre nylige påstande er også under angreb. For et år siden kom et team af forskere overskrifter med deres rapport om små tunneler i 3, 5 milliarder år gamle afrikanske klipper. Forskerne hævdede, at tunnelerne blev lavet af gamle bakterier omkring det tidspunkt, hvor klippen dannede sig., Men Steele påpeger, at bakterier måske har gravet disse tunneler milliarder af år senere. “Hvis du daterede London Underground på den måde,” siger Steele, ” ville du sige, at den var 50 millioner år gammel, for det er hvor gamle klipperne er omkring den.”
sådanne debatter kan virke uanstændige, men de fleste forskere er glade for at se dem udfolde sig. “Hvad dette vil gøre er at få mange mennesker til at rulle ærmerne op og kigge efter flere ting,” siger mit geolog John grot .inger. For at være sikker handler debatterne om subtiliteter i fossilrekorden, ikke om eksistensen af mikrober for længe siden., Selv en skeptiker som Steele forbliver temmelig sikker på, at mikrobielle biofilm levede for 3, 2 milliarder år siden. “Du kan ikke gå glip af dem,” siger Steele om deres karakteristiske weeblike filamenter synlige under et mikroskop. Og ikke engang kritikere har udfordret det seneste fra Minik Rosing fra Københavns Universitets geologiske Museum, der har fundet kulstofisotopens livssignatur i en prøve på 3,7 milliarder år gammel klippe fra Grønland-det ældste ubestridte bevis på livet på jorden.
på spil i disse debatter er ikke kun timingen af livets tidlige udvikling, men den vej, det tog., I September sidste år rapporterede Michael Tice og Donald lo .e fra StanfordUniversity om 3.416 milliarder år gamle måtter af mikrober konserveret i klipper fra Sydafrika. Mikroberne, siger de, udførte fotosyntese, men producerede ikke ilt i processen. Et lille antal bakterier arter, der i dag gør det samme—anoxygenic fotosyntese det hedder—og med Takster og Lowe tyder på, at disse mikrober, snarere end konventionelt fotosyntetiske dem undersøgt af Schopf og andre, blomstrede under den tidlige udvikling af liv., At finde ud af livets tidlige kapitler vil fortælle forskere ikke kun meget om vores planets historie. Det vil også guide deres søgning efter tegn på liv andre steder i universet—startende med Mars.
i januar 2004 begyndte NASA rovers Spirit and Opportunity at rulle over det martiske landskab. Inden for et par uger havde Opportunity fundet det bedste bevis endnu, at vand engang flød på planetens overflade. Kemien af rock det samplet fra en slette kaldet Meridiani Planum indikerede, at det havde dannet milliarder af år siden i en lavvandet, lang forsvundet hav., Et af de vigtigste resultater af rover mission, siger Grotzinger, medlem af rover science team, blev robotten bemærkning om, at klipper på Meridiani Planum ikke synes at have været knust eller kogt i den grad, at Jorden sten af samme alder har været— deres krystalstruktur og lag forbliver intakt. En paleontolog kunne ikke bede om et bedre sted at bevare et fossil i milliarder af år.
det seneste år har bragt en byge af forjættende rapporter. En omkredsende sonde og jordbaserede teleskoper opdagede metan i Mars ‘ atmosfære., På jorden producerer mikrober rigelige mængder metan, selvom det også kan produceres ved vulkansk aktivitet eller kemiske reaktioner i planetens skorpe. I Februar kørte rapporter gennem medierne om en NASA-undersøgelse, der angiveligt konkluderede, at den martiske metan måske var produceret af underjordiske mikrober. NASA-hovedkvarteret slog hurtigt ind-måske bekymret for en gentagelse af mediernes vanvid omkring den martiske meteorit—og erklærede, at det ikke havde nogen direkte data, der understøtter krav på livet på Mars.,men få dage senere meddelte europæiske forskere, at de havde opdaget formaldehyd i den martiske atmosfære, en anden forbindelse, der på jorden produceres af levende ting. Kort derefter frigav forskere ved Det Europæiske rumfartsagentur billeder af Elysium-sletterne, en region langs Mars’ ækvator. Landskabets struktur, argumenterede de, viser, at området var et frosset hav for kun få millioner år siden—ikke længe i geologisk tid. Afrozenen hav kan stadig være der i dag, begravet under et lag af vulkansk støv., Mens vand endnu ikke er fundet på Mars ‘ overflade, siger nogle forskere, der studerer martiske kløfter, at funktionerne kan være produceret af underjordiske akviferer, hvilket antyder, at vand og de livsformer, der kræver vand, kan være skjult under overfladen.
andre.Steele er en af forskerne, der designer den næste generation af udstyr til at sonde for livet på Mars. Et værktøj, han planlægger at eksportere til Mars, kaldes en mikroarray, et glasglas, hvorpå forskellige antistoffer er fastgjort., Hvert antistof genkender og låser sig fast på et specifikt molekyle, og hver prik af et bestemt antistof er rigget til at gløde, når det finder sin molekylære partner. Steele har foreløbige beviser for, at mikroarrayet kan genkende fossile hopaner, molekyler, der findes i bakteriernes cellevægge, i resterne af en 25 millioner år gammel biofilm.
denne sidste September rejste Steele og hans kolleger til den barske arktiske ø Svalbard, hvor de testede værktøjet i områdets ekstreme miljø som et forspil til at implementere det på Mars., Da bevæbnede norske vagter holdt udkig efter isbjørne, brugte forskerne timer på at sidde på kølige klipper og analysere fragmenter af sten. Turen var en succes: mikroarray-antistofferne opdagede proteiner fremstillet af hårdføre bakterier i stenprøverne, og forskerne undgik at blive mad til bjørnen.
Steele arbejder også på en enhed kaldet MASSE (Modular Assays for Solar System E .ploration), som er foreløbigt planlagt til at flyve på en 2011 europæisk rumfartsagentur ekspedition til Mars., Han forestiller rover knusning klipper i pulver, som kan placeres i MASSE, som vil analysere molekylerne med en mikroarray, søger efter biologiske molekyler.
før, i 2009, lancerer NASA Mars Science Laboratory Rover. Det er designet til at inspicere overfladen af klipper for særlige teksturer efterladt af biofilm. Mars lab kan også kigge efter aminosyrer, byggestenene af proteiner eller andre organiske forbindelser. At finde sådanne forbindelser ville ikke bevise eksistensen af liv på Mars, men det ville styrke sagen for det og anspore NASA-forskere til at se nærmere på.,
vanskeligt som Mars-analyserne vil være, bliver de gjort endnu mere komplekse af truslen om forurening. Mars er blevet besøgt af ni rumfartøjer, fra Mars 2, En sovjetisk sonde, der styrtede ned på planeten i 1971, til NASAs mulighed og ånd. Enhver af dem kunne have båret blaffende jordmikrober. “Det kan være, at de styrtede ned og kunne lide det der, og så kunne vinden blæse dem overalt,” siger Jan Toporski, en geolog ved University of Kiel, i Tyskland., Og det samme interplanetære spil med kofangerbiler, der skød et stykke Mars til Jorden, kunne have bruset jordstykker på Mars. Hvis en af disse jordiske klipper var forurenet med mikrober, kan organismerne have overlevet på Mars—i det mindste en tid—og efterladt spor i geologien der. Alligevel er forskere sikre på, at de kan udvikle værktøjer til at skelne mellem importerede jordmikrober og martiske.
at finde tegn på liv på Mars er på ingen måde det eneste mål. “Hvis du finder et beboeligt miljø og ikke finder det beboet, så fortæller det dig noget,” siger Steele., “Hvis der ikke er noget liv, hvorfor er der så ikke noget liv? Svaret fører til flere spørgsmål.”Det første ville være det, der gør den livgivende jord så speciel. I sidste ende kan indsatsen, der hældes i at opdage primitivt liv på Mars, vise sig at være det største værd lige her hjemme.