Őseinket keressük a Naprendszeren kívül

Az asztrobiológusok úgy tekintenek a korai Földre, mint egy Naprendszeren kívüli bolygóra, hogy megértsük, hogyan alakulhatott ki az élet itt és hogyan alakulhat ki máshol az Univerzumban – akár a mi segítségünkkel is.

A Föld jelenlegi állapotát, a légkört, a kőzeteket és számos egyéb élettelen összetevőt valójában a bolygót ellepő élőlények formálták: az első baktériumok nélkül nem lenne oxigén, nem lennének bizonyos kőzetek korai életformák közbenjárása nélkül, az óceánok is merőben máshogy festenének. Ha az élet jeleit szeretnénk megtalálni más bolygókon, a Naprendszeren kívül, akkor nem biztos, hogy olyan bolygót kell keresnünk, mint a Föld. Sokkal alkalmasabb lehet olyan exobolygót keresni, amely a korai Földhöz hasonlít, olyan állapothoz, amelyben létrejöhetett az élet legegyszerűbb fajtája.

Az élet meghatározása sem olyan egyszerű

Bolygónk, a Föld, a legfrissebb becslések szerint 4.5 milliárd éve jött létre, az élet első jelei pedig közel egymilliárd évvel később. Jelenlegi ismereteink szerint 3-4 milliárd éve található rajta élet. Ez elképesztően hosszú idő ahhoz képest, hogy mi, emberek, a Homo sapiens sapiens csupán 300,000 éve bolyongunk a Föld felszínén. Ha egy teljes nap telt volna el az élet kialakulása óta, akkor az ember csupán az éjfél előtti utolsó pár másodpercben jelent meg. Ez az a szempillantásnyinak tűnő idő az, amióta egyáltalán felnéztünk az égre és feltettük a kérdést, hogy lehet-e a Földön kívül élet. Az, hogy az élet évmilliárdokon keresztül molekuláris léptékekben létezett csak, azt is sejteti, hogy a Földön kívül is inkább mikróbákat és ősi molekulákat találunk majd, nem pedig az emberhez hasonló lényeket. Rendkívül nehéz viszont azt definiálni, hogy mit is jelent az élet, mi tekinthető élőnek és mi élettelen, hol húzódik a határ, van-e egyáltalán egy kulcsfontosságú pillanat vagy esemény, ami az élet kezdetét jelzi?

Jelenlegi ismereteink szerint nincs olyan konkrét pillanat amikor létrejött az élet, sőt, nincs konkrét meghatározása sem annak, hogy mi az az élet. Annak ellenére, hogy a biológia az élet tudománya, számtalan definíció és feltétel igyekszik körülhatárolni, mi az élet, de egyikük sem teljes. A biológusoknak a mai napig nem sikerült megegyezniük, hogy a vírusok tekinthetők-e életformáknak, hiszen nem képesek önállóan fenntartani magukat (ez az egyik feltétel az élethez), szükségük van egy másik élőlényre. De vannak olyan kristályok is amelyek teljesítenek néhány másik életkritériumot, például sokszorozzák önmagukat, mégsem tartjuk azokat élőnek. Még nagyobb problémát jelenthetnek az élet pontos körülírásában a szintetikus és gépi, vagy épp szimulált életformák.

A néhány hete Atlantában megrendezett AbSciCon konferencia ilyen és hasonló kérdésekre kereste a választ. Egyik legfontosabb témájuk pont az élettelen és az élő világ közötti összetett molekuláris szerkezetek kutatása, valamiféle olyan köztes állapotot keresnek, amely a csírája lehet az életnek, egyszerűbb, mint az RNS és a DNS komplex szerkezete, amely megtalálható a ma élő majdnem minden élőlényben, de bonyolultabb, mint egy egyszerű vegyület. “Ha sikerül megértenünk, hogyan és miért alakultak ki ezek az élethez szükséges szerkezetek a Föld jóval korábbi állapotában, akkor talán rájöhetünk, hogy a földönkívüli élet is hasonlóan alakulhatna-e ki.” – magyarázza Aaron Goldman, az Oberlin Egyetem biológusa, aki igyekszik úgy tekinteni a korai Földre, mint egy exobolygóra.

Hogy alakult ki egyáltalán?  

A Föld ugyanis rendkívül sokat változott 4.5 milliárd év alatt és bár pont olyan exobolygót még nem találtunk, mint amilyen a Föld most, olyanra még lehet esély, amilyen a Föld valaha volt. Létezhetnek olyan bolygók, ahol kialakulhat az élet valamilyen formája még akkor is, ha az merőben eltér azoktól az életformáktól, amelyek előfordulnak a Földön. Itt a bolygónkon is vannak olyan élőlények, amelyek a mi szempontunkból teljesen lakhatatlan helyeken fordulnak elő, például óceáni, úgynevezett hidrotermális kürtők közelében.

Ezek a kürtők viszont csak az egyik lehetséges forrásai az életnek. 2017-ben az életre utaló jeleket fedeztek fel az ausztráliai Pilbara régióban is. Tara Djokic, akkor még doktorandusz hallgató, egymásra rétegzett gejziritet és sztromatilitet talált a környéken. A gejzirit gejzírek közelében alakul ki, a sztromatolitot pedig kékbaktériumok hozzák létre. Ebből arra következtettek, hogy az élet körülbelül 3.5 milliárd évvel ezelőtt már megjelenhetett, amikor még forró termálvíz bugyogott a Pilbara régióban. Ez a felfedezés egybevág Charles Darwin ötletével is, aki úgy sejtette, hogy az első életformák termálvizekben alakulhattak ki, nem pedig a víz alatt – ez “meleg kis tavacska” elméletként híresült el.

Számos további, az élet kialakulását magyarázni próbáló elmélet verseng még egymással, ilyen a pánspermia elmélet is, amely ma már jócskán a háttérbe szorult, de a fordítottja még igaz lehet. A pánspermia elmélet szerint az élet, vagy annak kezdetleges formája nem feltétlenül a Földön alakult ki, hanem valahol máshol a Világegyetemben, majd meteorit becsapódás hozta hozzánk. Az asztrobiológusok szempontjából viszont az elmélet erősen hiányos. Elképzelhető, hogy máshonnan került a Földre az élet csírája, de a kérdés ugyanaz marad: hogy alakult ki ott, ahonnan elindult hozzánk?

A fordított pánspermia: az élet exportálása

A konferencián előadott Betül Kaçar a NASA asztrobiológusa is, akinek csoportja igyekszik úgynevezett “molekuláris időgépeket” építeni, azaz megtalálni és újra megépíteni azokat a szerkezeteket, amelyek lépcsőfokok voltak az élet kialakulásához. Az evolúciót tanulmányozzák, de annak is a legkorábbi formáját, amikor talán még életről nem, de evolúcióról már beszélhetünk. “A Föld egy hihetetlenül egzotikus bolygó a Világegyetem többi bolygójához képest.” – kezdi. Ilyen megközelítésben kutatócsoportja kiváltságos helyzetben van, mert tanulmányozhatja az élet kialakulásának és fejlődésének több milliárd éves folyamatát. “Igyekszünk feltámasztani ősi DNS-eket most élő élőlényekben, és újraprogramozni őket, hogy úgy viselkedjenek, mint az őskorban.” – magyarázza előadásában.

Kaçar szerint nem csak olyan módja van az élőlények terjedésének az Univerzumban, hogy az emberek utaznak más bolygókra, majd gyarmatosítják azokat. Elképzelhetőnek tartja azt is, hogy ha sikerül megtalálni az élet olyan ősi formáját, amely kialakult a Föld korai, sokkal kietlenebb állapotában, akkor ezeket az ősi molekulaszerkezeteket más bolygókra küldve ott is “kicsírázhat” az élet valamilyen formája. Ha kellően kezdetleges állapotú ez a “mag”, akkor az evolúció közbenjárásával az adott bolygóhoz fog alakulni, ott őshonos lesz, teljesen más formát ölthet, mint a Földön – pont, mint egy fordított pánspermia elmélet, amelynek mi vagyunk a forrása. Kaçar ezen gondolata viszont etikai kérdéseket is felvet, attól, hogy képesek lehetünk életet létrehozni más bolygókon, nem biztos, hogy ehhez jogunk is van – állítja az asztrobiológus.