augusztus 7, 1996, újságírók, fotósok, televíziós operatőrök erősödött, a NASA Washingtoni központja WASHINGTONBAN A tömeg középpontjában nem a sorban ülő tudós, a NASA nézőtér, de egy kis, átlátszó műanyag dobozt az asztalra előttük. A doboz belsejében egy bársony párna volt, rajta fészkelt, mint egy koronaékszer, egy szikla-a Marsból. A tudósok bejelentették, hogy életjeleket találtak a meteorit belsejében. Daniel Goldin, a NASA adminisztrátora vidáman azt mondta, hogy” hihetetlen ” nap volt. Pontosabb volt, mint tudta.,
a szikla, a kutatók kifejtették, 4, 5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki a Marson, ahol 16 millió évvel ezelőtt maradt, amikor az űrbe indult, valószínűleg egy aszteroida hatása miatt. A szikla 13 000 évvel ezelőtt vándorolt a belső Naprendszerben, amikor az Antarktiszra esett. 1984-ig ült a jégen AllanHills közelében, amikor a hómobil geológusok felszedték.
a houstoni JohnsonSpaceCenter David McKay vezette tudósai azt találták, hogy az ALH84001 nevű szikla sajátos kémiai sminkkel rendelkezik., Ásványi anyagok és szénvegyületek kombinációját tartalmazta, amelyeket a földön mikrobák hoznak létre. Mágneses vas-oxid kristályai is voltak, úgynevezett magnetit, amelyet egyes baktériumok termelnek. Sőt, McKay bemutatta a tömegnek egy elektronmikroszkóp-képet a szikláról, amely gömbök láncait mutatja, amelyek szembetűnő hasonlóságot mutattak a láncokkal, amelyeket egyes baktériumok alkotnak a Földön. “Úgy gondoljuk, hogy ezek valóban a Marsról származó mikrofosszíliák” – mondta McKay, hozzátéve, hogy a bizonyítékok nem a múltbeli marsi élet “abszolút bizonyítéka”, hanem inkább “ebben az irányban mutatnak.,”
azon a napon az utolsók között volt J. William Schopf, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem paleobiológusa, aki a korai földi kövületekre szakosodott. “Megmutatom a bolygó életének legrégebbi bizonyítékait” – mondta Schopf a közönségnek, és egy 3, 465 milliárd éves, megkövesedett mikroszkopikus gömbláncot mutatott be, amelyet Ausztráliában talált. “Ezek bizonyíthatóan fosszíliák” – mondta Schopf, utalva arra, hogy a NASA Marsi képei nem voltak. Carl Sagan csillagász idézésével zárta: “a rendkívüli állítások rendkívüli bizonyítékokat igényelnek.,”
Schopf szkepticizmusának ellenére a NASA bejelentése világszerte trombitált. “A Mars élt, a szikla azt mutatja, hogy a meteorit bizonyítja az életet egy másik világban” – mondta A New York Times. “A vörös bolygóról származó fosszíliák bizonyíthatják, hogy nem vagyunk egyedül” – jelentette ki a londoni The Independent.
az elmúlt kilenc évben a tudósok nagyon komolyan vették Sagan szavait. Megvizsgálták a marsi meteoritot (amely ma a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeumban látható), és ma kevesen hiszik, hogy Marsi mikrobákat hordoz.,
a vita arra késztette a tudósokat, hogy kérdezzék meg, hogyan tudják tudni, hogy valamilyen folt, kristály vagy kémiai furcsaság az élet jele—még a földön is. Adebate fellobbant néhány legrégebbi bizonyíték az élet a Földön, beleértve a fosszíliák Schopf büszkén jelenik meg 1996-ban. Ebben a vitában fontos kérdések vannak, beleértve azt is, hogy az élet hogyan fejlődött először a Földön. Egyes tudósok azt javasolják, hogy az élet létezésének első néhány százmillió évében kevés hasonlóságot mutatott az élethez, ahogy ma ismerjük.,
A NASA kutatói tanulságokat vesznek a földi életről a Marsra folytatott vitából. Ha minden a tervek szerint megy, a rovers új generációja a következő évtizedben érkezik a Marsra. Ezek a küldetések magukban foglalják a legmodernebb biotechnológiát, amelynek célja A marsi organizmusok által készített egyes molekulák kimutatása, akár élő, akár hosszú halott.
az élet keresése a Marson sürgetőbbé vált, részben a Mars felszínén most barangoló két Rover szondáinak, valamint egy másik, a bolygó körül keringő űrhajónak köszönhetően., Az elmúlt hónapokban megdöbbentő felfedezések sorozatát hajtották végre, amelyek ismét arra késztetik a tudósokat, hogy azt higgyék, hogy a Mars életet hordoz—vagy ezt a múltban tette. Egy februári konferencián Hollandiában a Mars szakértőinek közönségét felmérték a marsi életről. A tudósok mintegy 75 százaléka azt mondta, hogy úgy gondolja, hogy az élet egyszer létezett ott, és közülük 25 százalék úgy gondolja, hogy a Mars ma életet hordoz.,
A keresés a fosszilis maradványait primitív egysejtű élőlények, mint a baktériumok vette le 1953-ban, amikor Stanley Tyler, gazdasági geológus, a University of Wisconsin, tanácstalan, néhány 2,1 milliárd éves kőzetek, hogy összegyűltek a Ontario, Kanada. A cherts néven ismert üveges fekete sziklái furcsa, mikroszkopikus szálakkal és üreges golyókkal voltak tele. Dolgozik Harvard paleobotonist Elso Barghoorn, Tyler javasolta, hogy a formák valójában fosszíliák, hátrahagyott ősi életformák, mint az algák., Tyler és Barghoorn munkája előtt kevés olyan kövületet találtak, amely megelőzte a kambriumi időszakot, amely körülbelül 540 millió évvel ezelőtt kezdődött. Most a két tudós azt állította, hogy az élet sokkal korábban jelen volt bolygónk 4, 55 milliárd éves történetében. Mennyivel hátrébb ment, hogy a későbbi tudósok felfedezzék.
a következő évtizedekben az afrikai paleontológusok 3 milliárd éves mikroszkopikus baktériumok fosszilis nyomait találták, amelyek hatalmas tengeri zátonyokban éltek., A baktériumok az úgynevezett biofilmeket, telepeket is képezhetik, amelyek vékony rétegekben nőnek olyan felületek felett, mint a sziklák és az óceán feneke, és a tudósok szilárd bizonyítékokat találtak a 3, 2 milliárd éves biofilmekre.
de a NASA sajtótájékoztatójának idején a legrégebbi fosszilis állítás az UCLA William Schopf-hez tartozott, aki ugyanazon a konferencián szkeptikusan beszélt a NASA leleteiről. Az 1960-as, ’70-es és ’80-as években Schopf a korai életformák vezető szakértőjévé vált, felfedezve a fosszíliákat szerte a világon, beleértve a 3 milliárd éves megkövesedett baktériumokat Dél-Afrikában., Aztán 1987-ben néhány kollégájával arról számoltak be, hogy megtalálták a 3, 465 milliárd éves mikroszkopikus kövületeket a nyugat—ausztráliai warrawoona nevű helyszínen-azokat, amelyeket a NASA sajtótájékoztatóján mutatott be. A fosszíliákban található baktériumok annyira kifinomultak voltak-mondja Schopf -, hogy azt jelzik, hogy “az élet akkoriban virágzott, így az élet észrevehetően korábban keletkezett, mint 3, 5 milliárd évvel ezelőtt.”
azóta a tudósok más módszereket fejlesztettek ki a Korai élet jeleinek kimutatására a Földön., Az egyik magában foglalja a különböző izotópok mérését, vagy atomi formák, szén; az izotópok aránya azt jelzi, hogy a szén egykor egy élőlény része volt. 1996-ban egy kutatócsoport arról számolt be, hogy az élet aláírását a grönlandi sziklákban találták meg, amelyek 3, 83 milliárd évre nyúlnak vissza.
Az élet jelei Ausztráliában és Grönlandon rendkívül régiek voltak, különös tekintettel arra, hogy az élet valószínűleg nem maradhatott fenn a földön a bolygó első néhány százmillió éve alatt., Ez azért van, mert aszteroidák bombázták, felforrósították az óceánokat, és valószínűleg 3,8 milliárd évvel ezelőtt sterilizálták a bolygó felszínét. A fosszilis bizonyítékok azt sugallták, hogy az élet nem sokkal azután alakult ki, hogy világunk lehűlt. Ahogy Schopf az élet bölcsője című könyvében írta, 1987-es felfedezése “azt mondja nekünk, hogy a korai evolúció nagyon gyorsan haladt.”
a földi élet gyors megkezdése azt jelentheti, hogy az élet más világokon is gyorsan megjelenhet—akár földszerű bolygók, amelyek más csillagokat köröznek, akár talán más bolygók vagy holdak a saját naprendszerünkben., Ezek közül a Mars már régóta a legígéretesebbnek tűnt.
A Mars felszíne ma nem tűnik olyan helynek, amely az élet számára vendégszerető. Száraz és hideg, egészen -220 fokig süllyed. Vékony atmoszférája nem képes blokkolni az ultraibolya sugárzást az űrből, ami elpusztít minden ismert élőlényt a bolygó felszínén. De a Mars, amely olyan régi, mint a Föld, lehetett volna vendégszerető a múltban. A vízfolyások és a száraz tavi ágyak, amelyek a bolygót jelzik, azt jelzik, hogy a víz egyszer ott folyt., A csillagászok szerint az is okkal feltételezhető, hogy a Mars korai légköre elég gazdag volt a hőátadó szén-dioxidban ahhoz, hogy üvegházhatást hozzon létre, felmelegítve a felületet. Más szavakkal, a korai Mars nagyon hasonló volt a korai Földhöz. Ha a Mars több millió vagy akár több milliárd éve meleg és nedves lett volna, az életnek elég ideje lehetett volna kialakulni. Amikor a Mars felszínén a körülmények csúnyává váltak, az élet ott kihalhatott. De a kövületeket talán hátrahagyták., Még az is lehetséges, hogy az élet túlélhette volna a Marson a felszín alatt, ítélve néhány mikrobák a Földön, hogy boldogulni mérföld a föld alatt.
amikor a Nasa Mckay 1996-ban bemutatta a marsi kövületekről készült képeit a sajtónak, az egyik millió ember, aki a televízióban látta őket, Andrew Steele nevű fiatal brit környezetvédelmi mikrobiológus volt. Éppen PhD-t szerzett a Portsmouth-i Egyetemen, ahol olyan bakteriális biofilmeket tanulmányozott, amelyek felszívják a radioaktív sugárzást a szennyezett acélból a nukleáris létesítményekben., A mikrobák mikroszkopikus képeinek szakértője, Steele megszerezte McKay telefonszámát a könyvtárból, és felhívta. “Ennél jobb képet tudok adni” – mondta, és meggyőzte McKay-t, hogy küldje el neki a meteorit darabjait. Steele elemzései annyira jók voltak, hogy hamarosan a NASA-nak dolgozott.
ironikusan azonban munkája aláásta a NASA bizonyítékait: Steele felfedezte, hogy a földi baktériumok szennyezték a Mars meteoritot. A biofilmek a belső tér repedésein keresztül alakultak ki és terjedtek el., Steele eredményei nem teljesen cáfolták a marsi kövületeket—lehetséges, hogy a meteorit mind a marsi kövületeket, mind az antarktiszi szennyeződéseket tartalmazza -, de, azt mondja, “a probléma az, hogyan mondod el a különbséget?”Ugyanakkor más tudósok rámutattak arra, hogy a Marson nem élő folyamatok is létrehozhatták azokat a gömböket és mágneses csomókat, amelyeket a NASA tudósai fosszilis bizonyítékként tartottak fenn.
de McKay állítja azt a hipotézist, hogy mikrofossziljai a Marsról származnak, mondván, hogy “következetes, mint egy lehetséges biológiai eredetű csomag.,”Minden alternatív magyarázatnak figyelembe kell vennie az összes bizonyítékot, mondja, nem csak egy darab egy időben.
a vita sok tudós elméjében mély kérdést vetett fel: mi szükséges az élet több milliárd évvel ezelőtti jelenlétének bizonyításához? 2000-ben az Oxfordi paleontológus, Martin Brasier kölcsönvette az eredeti Warrawoona fosszíliákat a londoni Naturalhistorymuseumtól, és ő és Steele és kollégáik tanulmányozták a kőzetek kémiáját és szerkezetét., 2002-ben arra a következtetésre jutottak, hogy lehetetlen megmondani, hogy a fosszíliák valódiak-e, lényegében ugyanazt a szkepticizmust vetették alá Schopf munkájának, amelyet Schopf a Mars kövületeivel kapcsolatban fejezett ki. “Az irónia nem veszett el rám” – mondja Steele.különösen Schopf javasolta, hogy kövületei fotoszintetikus baktériumok legyenek, amelyek napfényt rögzítenek egy sekély lagúnában., De Brasier, Steele és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy a sziklák fémekkel megrakott forró vízben alakultak ki, talán egy túlhevített nyílás körül az óceán alján—alig olyan hely, ahol egy napszerető mikroba virágozhat. A szikla mikroszkópos elemzése, Steele szerint, kétértelmű volt, amint azt egy nap a laboratóriumában bizonyította, hogy a Warrawoona chert-ből egy csúszkát dobott a számítógépéhez rögzített mikroszkóp alatt. “Mit nézünk ott?”kérdezi, véletlenszerűen kiválasztva a képernyőn egy squiggle-t. “Valami ősi piszok, amit egy sziklába fogtak? Az életet nézzük? Talán, talán., Láthatja, milyen könnyen becsaphatja magát. Nincs mit mondani, hogy a baktériumok nem élhetnek ebben, de nincs mit mondani, hogy baktériumokat nézel.”
Schopf új kutatásokkal válaszolt Steele kritikájára. A mintákat tovább elemezve megállapította, hogy kerogen néven ismert szénből készültek, ami a baktériumok maradványaiban várható. Kritikusai közül Schopf azt mondja: “Szeretnék életben tartani a vitát, de a bizonyítékok elsöprőek.”
a nézeteltérés jellemző a gyorsan mozgó mezőre., Christopher Fedo, a George Washington Egyetem geológusa és Martin Whitehouse, a svéd Természettudományi Múzeum geokronológusa megkérdőjelezte a grönlandi könnyű szén 3, 83 milliárd éves molekuláris nyomát, mondván, hogy a szikla vulkanikus lávából alakult ki, ami túl meleg ahhoz, hogy a mikrobák ellenálljanak. Más friss állítások is támadás alatt állnak. Egy évvel ezelőtt egy tudóscsoport címsorokat készített a 3, 5 milliárd éves afrikai sziklák apró alagútjairól szóló jelentésével. A tudósok azzal érveltek, hogy az alagutakat ősi baktériumok készítették a szikla kialakulása körül., De Steele rámutat arra, hogy a baktériumok milliárd évvel később áshatták azokat az alagutakat. “Ha így randiztál a londoni metróval-mondja Steele -, azt mondanád, hogy 50 millió éves volt, mert így vannak a sziklák körülötte.”
Az ilyen viták tisztességtelennek tűnhetnek, de a legtöbb tudós örömmel látja őket kibontakozni. “Ez azt fogja eredményezni, hogy sokan feltekerik az ingujjukat, és további dolgokat keresnek” – mondja John Grotzinger, az MIT geológusa. Az biztos, hogy a viták a fosszilis rekord finomságairól szólnak, nem pedig a mikrobák létezéséről régen., Még egy olyan szkeptikus, mint a Steele, továbbra is meglehetősen bízik abban, hogy a mikrobiális biofilmek 3, 2 milliárd évvel ezelőtt éltek. “Nem hagyhatja ki őket” – mondja Steele a mikroszkóp alatt látható jellegzetes weblike szálakról. Még a kritikusok sem vitatták meg Minik Rosing, a Koppenhágai Egyetem geológiai Múzeumának legújabb verzióját, aki a szénizotóp életjelét a grönlandi 3, 7 milliárd éves szikla mintájában találta meg-ez a Föld életének legrégebbi vitathatatlan bizonyítéka.
ezekben a vitákban a tét nem csak az élet korai fejlődésének időzítése, hanem az út., Tavaly szeptemberben például Michael Tice és Donald Lowe, a Stanford Egyetem munkatársa 3,416 milliárd éves, dél-afrikai kőzetekben tartósított mikrobák szőnyegéről számolt be. Azt mondják, hogy a mikrobák fotoszintézist végeztek, de nem termeltek oxigént a folyamat során. Ma kevés baktériumfaj teszi ugyanezt-az úgynevezett anoxigén fotoszintézist -, és Tice és Lowe arra utal, hogy az ilyen mikrobák, nem pedig a Schopf és mások által vizsgált hagyományos fotoszintetikusak, virágoztak az élet korai evolúciója során., Az élet korai fejezeteinek feltárása nemcsak sokat fog mondani a tudósoknak bolygónk történelméről. Azt is irányítja a keresést az élet jelei máshol az univerzumban-kezdve a Mars.
2004 januárjában a NASA rovers Spirit and Opportunity elkezdett gurulni a marsi tájon. Néhány héten belül az Opportunity megtalálta a legjobb bizonyítékot arra, hogy a víz egyszer a bolygó felszínén áramlott. A Meridiani Planum nevű síkságból mintavételezett szikla kémiája azt jelezte, hogy milliárd évvel ezelőtt alakult ki egy sekély, régóta eltűnt tengerben., A rover misszió egyik legfontosabb eredménye-mondja Grotzinger, a rover tudományos csapat tagja – a robot megfigyelése volt, hogy a Meridiani Planum sziklái nem úgy tűnnek, hogy összetörtek vagy főztek volna olyan mértékben, mint az azonos korú Föld kőzetek— kristályszerkezetük és rétegzésük érintetlen marad. Egy paleontológus nem kérhetett volna jobb helyet a fosszília megőrzésére több milliárd évig.
az elmúlt év kínzó jelentéseket hozott. Egy keringő szonda és földi távcsövek metánt észleltek a Mars légkörében., A földön a mikrobák bőséges mennyiségű metánt termelnek, bár vulkanikus aktivitással vagy kémiai reakciókkal is előállíthatók a bolygó kéregében. Februárban a médiában megjelentek jelentések egy NASA-tanulmányról, amely állítólag arra a következtetésre jutott, hogy a marsi metánt földalatti mikrobák állíthatták elő. A NASA főhadiszállása gyorsan lecsapott—talán a marsi meteoritot körülvevő médiafigyelem megismétlődése miatt aggódott -, és kijelentette, hogy nincs közvetlen adat, amely alátámasztaná a Marson való életre vonatkozó állításokat.,
de néhány nappal később az európai tudósok bejelentették, hogy formaldehidet fedeztek fel a marsi légkörben, egy másik vegyületet, amelyet a Földön élő dolgok termelnek. Röviddel ezután az Európai Űrügynökség kutatói képeket tettek közzé a Mars egyenlítője mentén fekvő Elysium-síkságról. A táj textúrája, érveltek, azt mutatja, hogy a terület néhány millió évvel ezelőtt fagyott óceán volt—nem sokáig, geológiai időben. Az Afrozen-tenger ma is ott lehet, vulkanikus porréteg alá temetve., Míg a víz még nem található meg a Mars felszínén, egyes marsi vízmosásokat tanulmányozó kutatók azt mondják, hogy a jellemzőket földalatti víztartó rétegek állíthatták elő, ami arra utal, hogy a víz, és a vizet igénylő életformák elrejthetők a felszín alatt.
Andrew Steele egyike azoknak a tudósoknak, akik a következő generációs berendezéseket tervezik a Marson való életre való szondázáshoz. Az egyik eszközt, amelyet a Marsra kíván exportálni, mikroarnak nevezik, egy üvegcsúszdát, amelyre különböző antitestek vannak csatlakoztatva., Minden antitest felismer és ráakad egy adott molekulára, és egy adott antitest minden egyes pontját úgy alakították ki, hogy ragyogjon, amikor megtalálja molekuláris partnerét. Steele előzetes bizonyítékokkal rendelkezik arra, hogy a mikroarray felismeri a fosszilis hopánokat, a baktériumok sejtfalában található molekulákat egy 25 millió éves biofilm maradványaiban.
tavaly szeptemberben Steele és kollégái a zord sarkvidéki Svalbard-szigetre utaztak, ahol a szerszámot a terület szélsőséges környezetében tesztelték, mint a Marson történő telepítésének előzményét., Mivel a fegyveres Norvég őrök megfigyelték a jegesmedvéket, a tudósok órákat töltöttek a hideg sziklákon ülve, elemezve a kő töredékeit. Az utazás sikeres volt: a mikroarray antitestek kemény baktériumok által termelt fehérjéket mutattak ki a kőzetmintákban, és a tudósok elkerülték, hogy a medvék táplálékává váljanak.
Steele egy MASSE nevű eszközön is dolgozik (moduláris tesztek a Naprendszer feltárására), amelyet kísérleti jelleggel a Marsra irányuló 2011-es Európai Űrügynökség expedícióján repülnek., Elképzeli a rover zúzás kőzetek por, amely lehet helyezni tömegesen, amely elemzi a molekulák egy mikroarray, keresi a biológiai molekulák.
korábban, 2009-ben a NASA elindítja a Mars Science Laboratory Rovert. Úgy tervezték, hogy megvizsgálja a sziklák felületét a biofilmek által hagyott sajátos textúrákért. A Mars labor aminosavakat, fehérjék építőköveit vagy más szerves vegyületeket is kereshet. Az ilyen vegyületek megtalálása nem bizonyítaná az élet létezését a Marson, de megerősítené az ügyet, és arra ösztönözné a NASA tudósait, hogy jobban megvizsgálják.,
nehéz lesz, mivel a Mars elemzései még bonyolultabbá teszik őket a szennyeződés veszélye miatt. A Marsot kilenc űrszonda látogatta meg a Mars 2-től, egy szovjet szondától, amely 1971-ben zuhant a bolygóra, a NASA lehetőségeihez és szelleméhez. Bármelyikük hordozhatta a földi mikrobákat. “Lehet, hogy lezuhantak, és tetszett nekik ott, majd a szél fújhatja őket az egész helyen” – mondja Jan Toporski, a németországi Kiel Egyetem geológusa., Ugyanez a bolygóközi játék a lökhárító autókról, amelyek a Mars egy darabját a földre dobták, a Marson lezuhanyozhatták a Föld darabjait. Ha az egyik szárazföldi kőzetben mikrobák fertőződtek meg, az élőlények talán túlélték a Marson-legalábbis egy ideig -, és nyomot hagytak az ottani geológiában. Ennek ellenére a tudósok biztosak abban, hogy képesek olyan eszközöket kifejleszteni, amelyek megkülönböztetik az importált földi mikrobákat és a marsi mikrobákat.
Az élet jeleinek megtalálása a Marson semmiképpen sem az egyetlen cél. “Ha lakható környezetet talál, és nem találja lakottnak, akkor ez mond valamit” – mondja Steele., “Ha nincs élet, akkor miért nincs élet? A válasz további kérdésekhez vezet.”Az első az lenne, ami annyira különlegessé teszi az életet bővelkedő földet. Végül, az erőfeszítés, amelyet a Marson a primitív élet felfedezésére fordítanak, a legnagyobb értékét itt otthon bizonyíthatja.