På August 7, 1996, journalister, fotografer og tv-kamera operatører strømmet inn i NASA-hovedkvarteret i Washington, D.C. publikum fokuserte ikke på rad, sitter forskerne i NASA ‘ s auditorium, men på et lite, gjennomsiktig plast boks på bordet foran dem. Inne i boksen var en pute velvet, og ligger på det som en crown jewel var en stein fra Mars. Forskere kunngjorde at de hadde funnet tegn til liv inne i meteoritt. NASA administrator Daniel Goldin jublende sa det var en «utrolig» dag. Han var mer nøyaktig enn han visste.,
rock, forskere forklart, hadde dannet for 4,5 milliarder år siden på Mars, hvor det ble inntil 16 millioner år siden, da den ble lansert i verdensrommet, sannsynligvis av virkningen av en asteroide. Rock vandret den indre solsystemet til rundt 13 000 år siden, da det falt til Antarktis. Det satt på isen i nærheten AllanHills til 1984, da snøscooterkjøring geologer tok det opp.
Forskere ledet av David McKay av JohnsonSpaceCenter i Houston funnet at rock, kalt ALH84001, hadde en merkelig kjemiske sammensetningen., Den inneholdt en kombinasjon av mineraler og karbonforbindelser som på Jorden er skapt av mikrober. Det hadde også krystaller av magnetiske jernoksid, kalt magnetitt, som noen bakterier produserer. Videre, McKay presentert for publikum et elektron mikroskop utsikt over rock som viser kjeder av «dråper» som består som bar en slående likhet til kjeder som noen bakterier form på Jorden. «Vi tror at disse er faktisk microfossils fra Mars,» McKay sa, og legger til at bevisene ikke var «absolutt bevis» av tidligere Mars-liv, men heller «peker i den retning.,»
Blant de siste til å si at dagen var J. William Schopf, et University of California i Los Angeles paleobiologist, som spesialiserer seg på tidlig Jorden fossiler. «Jeg vil vise deg den eldste bevis for liv på denne planeten,» Schopf sa til publikum, og vises et lysbilde av en 3.465 milliarder år gamle fossile kjede av mikroskopiske «dråper» som består at han hadde funnet i Australia. «Disse er beviselig fossiler,» Schopf sa, noe som tyder på at nasas Mars-bilder ble det ikke. Han avsluttet med å sitere astronomen Carl Sagan: «Ekstraordinære påstander krever ekstraordinære bevis.,»
til Tross for Schopf ‘ s notat av skepsis, NASA kunngjøringen ble utbasunerte over hele verden. «Mars levde, rock, viser Meteoritt har tegn til liv på en annen verden,» sa New York Times. «Fossilt fra den røde planeten kan bevise at vi ikke er alene,» erklærte Den Uavhengige av London.
i Løpet av de siste ni år har forskere tatt Sagan ‘ s ord svært mye til hjertet. De har gransket de Mars-meteoritt – (som nå er på visning på Smithsonian National Museum of Natural History), og i dag noen mener at det hadde Martian mikrober.,
striden har fått forskere til å spørre hvordan de kan vite om noen blob, krystall eller kjemiske oddity er et tegn på liv—selv på Jorden. Adebate har blusset opp over noen av de eldste bevis for liv på Jorden, blant annet fossiler som Schopf stolt vist i 1996. Store spørsmål er i spill i denne debatten, blant annet om hvordan livet først utviklet seg på Jorden. Noen forskere foreslår at for de første par hundre millioner år at livet har eksistert, det bar lite likhet med livet som vi kjenner det i dag.,
NASA forskere er å ta leksjoner fra debatten om livet på Jorden til Mars. Hvis alt går som planlagt, en ny generasjon av rovers kommer på Mars løpet av det neste tiåret. Disse oppdragene vil inkorporerer cutting-edge bioteknologi er laget for å oppdage individuelle molekyler som er laget av Marsboer organismer, enten levende eller døde lenge.
søke etter liv på Mars har blitt mer presserende takket delvis til prober ved de to rovere nå roaming Mars’ overflate og annen romskip som er i bane rundt planeten., I de siste månedene, at de har gjort en rekke oppsiktsvekkende funn som, igjen, friste forskere til å tro at Mars havner liv—eller gjorde det i fortiden. I februar en konferanse i Nederland, et publikum av Mars eksperter ble undersøkt om Martian liv. Rundt 75 prosent av forskerne sa at de trodde livet en gang fantes det, og av dem, 25 prosent mener at Mars havner liv i dag.,
søk for fossile rester av primitive encellede organismer som bakterier tok av i 1953, da Stanley Tyler, en økonomisk geolog ved Universitetet i Wisconsin, undret seg over noen 2,1 milliarder år gamle bergarter han hadde samlet i Ontario, Canada. Hans blanke svarte steiner kjent som cherts var lastet med merkelige, mikroskopiske filamenter og hule kuler. Arbeide med Harvard paleobotonist Elso Barghoorn, Tyler foreslått at figurene var faktisk fossiler, som er igjen av det gamle livet-former, for eksempel alger., Før Tyler og Barghoorn arbeid, få fossiler hadde blitt funnet at predated den Kambriske Periode, som begynte for om lag 540 millioner år siden. Nå er de to forskerne var positing at livet var til stede mye tidligere i 4.55 milliarder år lange historie av vår planet. Hvor mye lenger tilbake det gikk forble for senere forskere å oppdage.
I de neste tiårene, paleontologists i Afrika finnes 3 milliarder år gamle fossile spor av mikroskopiske bakterier som hadde levd i enorme marine skjær., Bakterier kan også danner det som kalles biofilm, kolonier som vokser i tynne lag over overflater som stein og havbunnen, og forskere har funnet solid bevis for biofilm kan dateres tilbake til 3,2 milliarder år.
Men på den tiden av NASA pressekonferanse, den eldste fossil krav tilhørte UCLA er William Schopf, mannen som snakket skeptically om nasas finner på samme konferanse. I løpet av 1960 -, 70-og ’80-tallet, Schopf hadde blitt en ledende ekspert på tidlige livsformer, oppdage fossiler fra hele verden, inkludert 3 milliarder år gamle fossiler av bakterier i Sør-Afrika., Så, i 1987, han og noen kolleger rapporterte at de hadde funnet 3.465 milliarder år gamle mikroskopiske fossiler på et nettsted som heter Warrawoona i Western Australia outback—de han ville vise på NASA pressekonferanse. Bakterier i fossiler var så sofistikerte, sier Schopf, at de viser «liv var stor på den tiden, og dermed liv stammer vesentlig tidligere enn 3,5 milliarder år siden.»
Siden da har forskere utviklet andre metoder for å oppdage tegn på tidlig liv på Jorden., Den ene innebærer å måle forskjellige isotoper, eller atom-former av karbon; forholdet mellom isotoper viser at karbon var en gang en del av en levende ting. I 1996, et team av forskere rapporterte at de hadde funnet livets signatur i bergarter fra Grønland dateres tilbake 3.83 milliarder år.
tegn på liv i Australia og på Grønland var bemerkelsesverdig gamle, spesielt med tanke på at liv trolig kunne ikke ha vedvart på Jorden jordens første få hundrevis av millioner av år., Det er fordi asteroider var å bombardere det, kokende hav og sannsynlig sterilisering planetens overflate før om 3.8 milliarder år siden. Den fossile bevis foreslått at livet kom snart etter vår verden avkjølt. Som Schopf skrev i sin bok Vugge Liv, hans 1987 discovery «forteller oss at tidlige utviklingen gikk veldig langt veldig fort.»
En rask start til liv på Jorden kan bety at liv kunne også komme raskt på andre verdener—enten Jord-lignende planeter rundt andre stjerner, eller kanskje til og med andre planeter eller måner i vårt eget solsystem., Av disse Mars har lenge sett den mest lovende.
overflaten av Mars i dag ser ikke ut som den typen sted gjestfrie til liv. Det er tørt og kaldt, stuper ned så langt som -220 grader Fahrenheit. Den tynne atmosfæren kan ikke blokkerer ultrafiolett stråling fra verdensrommet, noe som ville ødelegge noen kjente levende ting på overflaten av planeten. Men Mars, som er like gammelt som Jorden, kunne ha vært mer gjestfrie i det siste. Den raviner og tørr innsjø senger som markerer planet indikerer at vann en gang strømmet det., Det er også grunn til å tro, astronomer sier at Mars’ tidlige atmosfæren var rik nok i varmen-fangst karbondioksid for å opprette en drivhuseffekten, varme overflaten. Med andre ord, tidlig i Mars var mye som tidlig på Jorden. Hvis Mars hadde blitt varm og våt for millioner eller milliarder av år, livet kan ha hatt nok tid til å dukke opp. Når forholdene på overflaten av Mars slått ekkel, livet kan bli utryddet det. Men fossiler kan ha stått bak., Det er også mulig at liv kunne ha overlevd på Mars under overflaten, å dømme fra noen mikrober på Jorden som trives km t.
Når nasas Mckay presentert sine bilder av Marsboer fossiler til pressen at dagen i 1996, en av de millioner av mennesker som så dem på tv, var en ung Britisk miljø microbiologist heter Andrew Steele. Han hadde bare tok en Doktorgrad ved University of Portsmouth, hvor han studerte bakteriell biofilm som kan absorbere radioaktivitet fra forurenset stål i kjernekraftanlegg., En ekspert på mikroskopiske bilder av mikrober, Steele fikk Mckays telefon nummer fra katalogen hjelp og ringte ham. «Jeg kan få deg et bedre bilde enn det,» sa han, og overbevist om McKay å sende ham stykker av meteoritt. Steele er analyser var så bra som snart ble han jobber for NASA.
Ironisk nok, selv om hans arbeid undergrave NASA ‘ s bevis: Steele oppdaget at Jordiske bakterier hadde forurenset Mars-meteoritt. Biofilm hadde dannet seg og spre seg gjennom sprekker i interiøret., Steele er resultatene ikke motbevise Martian fossiler regelrett—det er mulig at meteoritt inneholder både Martian fossiler og Antarktis forurensninger— men, sier han, «problemet er, hvordan kan du fortelle forskjellen?»På samme tid, andre forskere påpekt at nonliving prosesser på Mars også kunne ha skapt den «dråper» som består og magnetitt klumper som NASA-forskere hadde holdt opp som fossile bevis.
Men McKay står ved hypotesen om at hans microfossils er fra Mars, sier det er «konsekvent som en pakke med en mulig biologisk opprinnelse.,»Noen alternativ forklaring må ta hensyn til alle bevis, sier han, og ikke bare en bit av gangen.
striden har ført til en dyptgripende spørsmål i hodet av mange forskere: Hva vil det ta for å påvise liv milliarder av år siden? i 2000, oxford paleontologistMartin Brasier lånt den opprinnelige Warrawoona fossiler fra NaturalHistoryMuseum i London, og han og Steele og deres kolleger har studert kjemi og struktur av the rocks., I 2002 konkluderte de med at det var umulig å si om fossiler var ekte, i hovedsak utsette Schopf arbeid til samme skepsis som Schopf hadde uttrykt om fossiler fra Mars. «Ironien var ikke tapt på meg, sier Steele.
I særdeleshet, Schopf hadde foreslått at hans fossiler var fotosyntetiske bakterier som fanget sollys i en grunn lagune., Men Brasier og Steele og medarbeidere konkluderte med at stein hadde dannet i varmt vann lastet med metaller, kanskje rundt en overopphetet vent på bunnen av havet—neppe den type sted hvor en sol-kjærlig mikrobe kunne trives. Og mikroskopisk analyse av rock, sier Steele, var tvetydig, som han demonstrerte en dag i hans lab ved dukker et lysbilde fra Warrawoona chert under et mikroskop rigget til datamaskinen hans. «Hva er det vi ser på det?»spør han, å plukke en squiggle tilfeldig på sin skjerm. «Noen gamle smuss som er blitt fanget i en stein? Er vi å se på livet? Kanskje, kanskje., Du kan se hvor lett du kan lure deg selv. Det er ingenting å si på at bakterier ikke kan leve i dette, men det er ingenting å si at du er ute på bakterier.»
Schopf har reagert på Steele kritikk med ny forskning på sin egen. Å analysere hans prøver videre, fant han at de var laget av en form av karbon som er kjent som kerogen, noe som ville være forventet i restene av bakterier. Av hans kritikere, sier Schopf, «de ønsker å holde debatten levende, men bevisene er overveldende.»
Den uenighet som er typisk for den raske feltet., Geolog Christopher Fedo av George Washington-Universitetet, og geochronologist Martin Whitehouse av den svenske Museum of Natural History har utfordret den 3.83 billionyear gamle molekylær spor av lys karbon fra Grønland, sier stein hadde dannet av vulkansk lava, som er altfor varmt for mikrober til å tåle. Andre nyere krav som også er under angrep. Ayear siden, et team av forskere skapte overskrifter med sin rapport av små tunneler i 3,5 milliarder år gamle Afrikanske bergarter. Forskerne hevdet at tunnelene ble laget av gamle bakterier rundt den tiden steinen ble dannet., Men Steele peker på at bakterier kan ha gravd dem tunneler milliarder av år senere. «Hvis du datert London Underground på den måten, sier Steele, «vil du si at det var 50 millioner år gamle, fordi det er hvor gamle bergartene er rundt det.»
Slike debatter kan virke indecorous, men de fleste forskere er glad for å se dem utfolde seg. «Hva dette vil gjøre er å få en masse folk til å brette opp ermene og se etter flere ting,» sier MIT geolog John Grotzinger. For å være sikker, debatter er om nyanserikdommen i fossil-posten, ikke om eksistensen av mikrober lenge, lenge siden., Selv en skeptiker som Steele fortsatt er ganske sikker på at mikrobiell biofilm bodde 3,2 milliarder år siden. «Du kan ikke gå glipp av dem,» sier Steele av sin særegne weblike filamenter synlig under et mikroskop. Og ikke engang kritikere har utfordret den siste fra Minik Rosing, ved Universitetet i København, Geologisk Museum, som har funnet karbon trauma life signatur i en prøve av 3,7 milliarder år gammel rock fra Grønland—den eldste udiskutable bevis for liv på Jorden.
På spill i disse debattene er ikke bare timing av livets tidlige evolusjon, men veien det gikk., Denne siste September, for eksempel, Michael Praksis og Donald Lowe av StanfordUniversity rapportert på 3.416 milliarder år gamle matter av mikrober som er bevart i bergarter fra Sør-Afrika. Mikrobene, sier de, utført fotosyntesen, men som ikke produserer oksygen i prosessen. Et lite antall av bakteriearter i dag gjøre det samme—anoxygenic fotosyntesen det heter, og Praksis og Lowe tyder på at slike mikrober, snarere enn konvensjonelt fotosyntetiske de studerte ved Schopf og andre, blomstret under den tidlige utviklingen av livet., Å finne ut av livets tidlige kapitlene vil fortelle forskere ikke bare en god del om historien til planeten vår. Det vil også veilede sine søk etter tegn på liv andre steder i universet—som starter med Mars.
I januar 2004, NASA rovers Ånd og Mulighet begynte å rulle over Mars-landskapet. I løpet av et par uker, Mulighet hadde funnet den beste bevis ennå at vann en gang strømmet på planetens overflate. Kjemien av rock det samplet fra en vanlig kalt Meridiani Planum indikerte at det hadde dannet for millioner av år siden i et grunt, lang-forsvant i havet., Ett av de viktigste resultatene av mars-roveren oppgave, sier Grotzinger, medlem av rover science team, var robotens observasjon at steiner på Meridiani Planum ikke synes å ha blitt knust eller kokt i den grad at Jorden bergarter av samme alder har vært— sin krystallstruktur og lagdeling forbli intakt. En paleontologist kunne ikke be om et bedre sted å bevare et fossil for milliarder av år.
Den siste året har brakt en forfjamset av fristende rapporter. En bane probe og bakkebaserte teleskoper oppdaget metan i atmosfæren på Mars., På Jorden, mikrober produsere store mengder av metan, men det kan også være produsert av vulkansk aktivitet eller kjemiske reaksjoner i jordens skorpe. I februar, rapporter kjørte gjennom media om en NASA-studie angivelig konkluderte med at Martian metan kan ha blitt produsert av t-mikrober. NASA-hovedkvarteret raskt tok i—kanskje bekymret for en gjentakelse av media vanvidd rundt Mars-meteoritt—og erklærte at det hadde ingen direkte data som støtter krav om liv på Mars.,
Men bare et par dager senere, den Europeiske forskere kunngjorde at de hadde oppdaget formaldehyd i Mars-atmosfæren, annet stoff som, på Jorden, er produsert av levende ting. Kort tid etterpå, forskere ved den Europeiske romorganisasjonen utgitt bilder av Elysium Slettene, et område langs Mars’ ekvator. Strukturen i landskapet, hevdet de, viser at området var et frossent hav, bare noen få millioner år siden—ikke lenge, i geologisk tid. Afrozen havet kan fortsatt bli det i dag, begravd under et lag av vulkansk støv., Mens vann har ennå ikke funnet på Mars’ overflate, noen forskere som studerer Martian raviner si at funksjonene kan ha blitt produsert av underjordiske vannførende lag, noe som tyder på at vann, og de livsformer som krever vann, kan være skjult under overflaten.
Andrew Steele er en av forskerne designe den neste generasjon av utstyr til probe for liv på Mars. Ett verktøy for han planer om å eksportere til Mars kalles en microarray, et glass gli på som forskjellige antistoffer er vedlagt., Hver antistoff som gjenkjenner og låsene på et bestemt molekyl, og hvert punkt i et bestemt antistoff har blitt rigget til å gløde når den finner den molekylære partner. Steele har foreløpige bevis for at microarray kan gjenkjenne fossilt hopanes, molekyler finnes i celleveggene til bakterier, i restene av en 25 millioner år gamle biofilm.
Denne siste September, Steele og hans kolleger reiste til robuste Arktiske øya på Svalbard, hvor de testet verktøyet i området er ekstremt miljø som et forspill til å distribuere det på Mars., Som væpnede norske vakter holdt utkikk etter isbjørn, forskere brukte mange timer på å sitte på kalde steiner, analysere fragmenter av stein. Turen var en suksess: microarray-antistoffer påvist proteiner laget av hardy bakterier i rock prøver, og forskerne unngått å bli mat for bjørn.
Steele er også jobber på en enhet som kalles MASSE (Modular-Analyser for Solar System Exploration), som er foreløpig planlagt å fly på en 2011 European Space Agency ekspedisjon til Mars., Han ser for seg at rover knusing av stein til pulver, som kan plasseres i MASSE, som vil analysere molekyler med en microarray, søker for biologiske molekyler.
Før, i 2009, NASA vil starte Mars Science Laboratory Rover. Det er designet for å sjekke overflaten av bergarter for særegne teksturer som er igjen av biofilm. Mars lab kan også se for aminosyrer, byggesteinene i proteiner eller andre organiske forbindelser. Å finne slike forbindelser ikke ville bevise eksistensen av liv på Mars, men det ville styrke saken for det og anspore NASA-forskere til å se nærmere.,
Vanskelig for Mars-analyser vil bli, de er enda mer kompleks av trusselen om forurensning. Mars har vært besøkt av ni romskip, fra Mars 2, en Sovjetisk probe som krasjet inn i planeten i 1971, til nasas Mulighet og Ånd. Noen av dem kan ha båret å haike Jorden mikrober. «Det kan være at de krasjet, og likte det der, og så vinden kan blåse dem over alt, sier Jan Toporski, en geolog ved Universitetet i Kiel i Tyskland., Og det samme interplanetarisk spill av støtfanger biler som hurtled et stykke av Mars til Jorden kan ha dusjet deler av Jorda på Mars. Hvis en av de terrestriske steiner var forurenset med mikrober, den organismer kan ha overlevd på Mars—for en tid, minst—og venstre spor i geologi det. Likevel, forskere er trygge på at de kan utvikle verktøy for å skille mellom importerte Jorden mikrober og Martian seg.
å Finne tegn til liv på Mars, er på ingen måte det eneste målet. «Hvis du finner en beboelig miljø og finner det ikke bebodd, så som forteller deg noe,» sier Steele., «Hvis det er noe liv, så hvorfor er det noe liv? Svaret fører til flere spørsmål.»Det første ville være det som gjør livet-rike på Jorden så spesiell. I slutten, for den innsats som strømmet inn å oppdage primitive liv på Mars kan bevise sin største verdt høyre her hjemme.