Saskaņā ar 2012. gada filmas hita "Prometheus" sižetu, dzīvība nav radusies uz Zemes, bet to šeit atnesa augsti attīstīta "inženieru" kosmosa civilizācija. Varbūt viņi mēģināja pasargāt dzīvību no kaut kādām briesmām, piepildot to ar sēklām no tālām planētām, vai arī vienkārši nolēma izmēģināt sevi “Visuma dārznieku” lomā. Šādas domas laiku pa laikam apspriež zemes zinātnieki. Un, kaut arī zinātnei nevajadzētu dot atbildi uz jautājumu "kāpēc", tā ir diezgan gatava ieteikt "kā".
Idejai, ka dzīvība uz Zemi tika atvesta no kosmosa, ir sena un autoritatīva vēsture. Anaxagoras to izteica jau 5. gadsimtā pirms mūsu ēras. e., un pats termins "panspermija" ir grieķu valoda. Ideju izstrādāja lielākie mūsdienu zinātnieki, piemēram, lords Kelvins un Svante Arrhenius, un šīs idejas baro mūsdienu interneta memes ar planētām, kas inficētas ar dzīvības infekciju. Tomēr ar kosmosa laikmeta sākumu, kad cilvēki sāka labāk izprast starpzvaigžņu telpas briesmas un milzīgos izmērus, daudzi nolēma, ka neviens dzīvs organisms nevar izturēt šādu ceļojumu.
“Kā alternatīvu 19. gadsimtā ierosinātajiem mehānismiem mēs izvirzījām virzītas panspermijas teoriju - apzinātu organismu pārvietošanu uz Zemi, ko viedās būtnes veic no citas planētas,” rakstīja britu ķīmiķis Leslijs Orgels un Nobela prēmijas laureāts Fransisko Kriks, viens no DNS struktūras atklājējiem 1972. gadā. Viņu raksts žurnālā Icarus parādījās divus gadus pēc tam, kad Orgels pirmo reizi izteica ideju kolēģiem, kuri bija sapulcējušies Byurakan observatorijā PSRS, starptautiskā konferencē par saziņu ar ārpuszemes civilizācijām. Šāda doma tika izteikta jau iepriekš, bet tikai tad tā parādījās konsekventā hipotēzē. Autori uzreiz uzsvēra, ka nav pamatota iemesla to uzskatīt par pareizu. Bet ir divi diezgan ievērojami novērojumi.
Uz ko cerēt?
Reklāmas video:
Pirmkārt, tā ir visu dzīvo organismu ģenētiskā koda vienotība. Patiešām, gan cilvēku, gan E. coli DNS, kas ir ļoti tālu no tā, aminoskābes kodē vieni un tie paši nukleotīdu tripleti. Pēc Krika un Orgela domām, šādai sistēmai vajadzēja parādīties tikai kopumā un uzreiz, vai arī to varēja izvēlēties “dārznieki”. Galu galā, ja tas attīstītos no vienkāršāka koda, tad mēs redzētu neatbilstības mūsdienu genomu darbā. Pat cilvēku valodās tiek izmantoti ļoti dažādi to pašu vārdu kodēšanas veidi, bet šeit, šķiet, ir runa par norādi uz noteiktu parasto “vecāku valodu”.
Vēl viens zinātnieku arguments bija zemes organismu noslēpumainā atkarība no molibdēna. Šis elements ir ārkārtīgi mazs jūras ūdenī un vēl mazāk mizas minerālos, un tomēr tam ir būtiska loma gan E.coli, gan cilvēku šūnās. Tikai baktērijās ir identificēti vairāk nekā 50 enzīmu, kas nespēj darboties bez tā, un pat mums ir vajadzīgs molibdēns daudz augstākās koncentrācijās, nekā tas ir atrasts nedzīvā dabā. Maz ticams, ka pamata bioķīmiskie procesi, kas izveidojās pat pirmajos vienšūņos, varētu būt balstīti uz elementu, kuru ir tik grūti iegūt. Varbūt viņu attīstības apstākļi bija atšķirīgi - ar pārmērīgu molibdēna daudzumu, svešzemju?..
Turpmākie atklājumi ir nopietni satricinājuši šīs pozīcijas. Mūsdienās melnie smēķētāji ir kļuvuši par iecienītākajiem pirmajās ekosistēmās, kur varētu rasties zemes dzīve. Šie ģeotermālie avoti iemet okeānā karstu, ar sāli piepildītu ūdeni un bieži ir ļoti bagāti ar molibdēnu (kā arī dzīvību). Pēc tam pat Leslijs Orgels atteicās no idejas par virzītu panspermiju, lai gan Kriks turpināja to atbalstīt līdz galam. Kā parādīja jauni atklājumi, viņš, iespējams, nebija tik nepareizs.
Kas un kur?
Dzīves esamība ārpus Zemes mūsdienās izskatās daudz reālāka nekā tas notika 1970. gados. Astronomiskie novērojumi atklāja dažreiz diezgan sarežģītu organisko vielu klātbūtni gan uz komētām, gan tālu galaktiku gāzes un putekļu mākoņos. Visi nepieciešamie biomolekulu priekšgājēji ir atrasti meteorītos. Hondrītu masa satur 2–5% oglekļa, un līdz ceturtajai daļai tā ir organiska viela. Ir pierādījumi par sarežģītu molekulu klātbūtni Sarkanajā planētā, kaut arī tās nav pilnīgi uzticamas.
Tajā pašā laikā iespaidīga bija arī vielas apmaiņa starp Marsu un Zemi. Saskaņā ar mūsdienu aprēķiniem, līdz šim apmēram 500 kg materiāla gadā no tā nokrīt uz mūsu planētas un vēl vairāk pirms tam. Un, kaut arī gandrīz viss šis daudzums ir mazos putekļu graudos, mūs ir sasnieguši vairāk nekā 30 Marsa meteorītu. Vienā no tām (ALH 84001) 1996. gadā viņi pat identificēja kaut ko tādu, kas izskatījās pēc baktēriju pēdām. Tomēr ne tikai Marss: 2017. gadā astronomi novēroja asteroīdu Oumuamua, kas Saules sistēmā lidoja no citas zvaigznes. Tiek lēsts, ka tūkstošiem šādu starpzvaigžņu klejotāju apmeklē mūs katru gadu. Un kāpēc kādam no viņiem nevajadzētu nest dzīves "sporas"? Par laimi, pēdējā ceturkšņa gadsimta laikā mēs esam atklājuši tūkstošiem tālu eksoplanetu.
Izrādījās, ka planētas un veselas planētu sistēmas ir kopīgas visā galaktikā. Ir atklāti desmitiem pasauli, kas potenciāli ir piemēroti zemes dzīvei. Un pati dzīve nebija tik trausla, kā atskatījās Krika un Orgela publikācijas gados. Pēdējā laikā ir bijis daudz organismu, galvenokārt archaea, kas apdzīvo ārkārtīgi ekstremālas ekosistēmas - no tiem pašiem "melnajiem smēķētājiem" līdz sausākajiem un salnajiem tuksnešiem. Eksperimenti orbītā ir parādījuši daudzu diezgan sarežģītu radījumu iespaidīgo spēju paciest kosmosa ceļojumus, pat ne pašus īslaicīgākos. Ko mēs varam teikt par organismiem, kurus aizsargā nevis nejaušs meteorīts, bet gan izstrādāta un izstrādāta starpzvaigžņu zonde.
Kā aizlidot?
Virzītās panspermijas stratēģiju 1990. gados izstrādāja Jaunzēlandes ķīmiķis Maikls Motners. Pēc viņa teiktā, piemēroti mērķi varētu būt jauni protoplanetārie mākoņi, kas atrodas ne pārāk tālu, vairāku desmitu gaismas gadu attālumā. Precīzi aprēķināta zondes masa un ātrums ļaus tai atrasties vēlamajā mākoņa zonā - tur, kur nākotnē veidosies zemei līdzīga planēta. Aparāta kustību nodrošinās saules bura vai jonu vilce, un aizsargātas kapsulas uz vietu nogādās dažādu ekstremofilu mikrobu mikrogramu - simtiem tūkstošu šūnu - frakcijas. Pēc Motnera aprēķiniem, ar piemērotu buru, dažu desmitu vai simtu tūkstošu gadu laikā būs iespējams sasniegt kaimiņu mākoņus, un "infekcijai" pietiks ar dažiem gramiem biomasas.
Jauna zinātnieka ideju elpa tika piešķirta projektā Genesis, kuru jau 2016. gadā ierosināja vācu fiziķis Klaudijs Gross. Pilnībā ievērojot laikmetu garu, viņš cer uz mākslīgo intelektu, kas var atklāt ideālus mērķus panspermijai un šim nolūkam izvēlēties pareizo mikroorganismu kokteili. Zinātnieks uzskata, ka pēc optimistiska scenārija pirmās Genesis kapsulas lidos 50 gadu laikā, bet pesimistiskas scenārija gadījumā - gadsimtā. Ir pat iespējams, ka uz kuģa viņi nesīs "savvaļas" mikrobus, bet poliekstremofīlās šūnas, kuras speciāli izstrādājuši biologi.
Visticamāk, tie būs veseli ģenētiski modificētu ekosistēmu embriji, kuros anaerobie (neprasa skābekli) daudzšūnu eikarioti spārnos gaidīs līdzās fotosintētiskajām zilaļģēm, kas ir ļoti izturīgas pret kosmisko starojumu. Pievienosim šeit noteiktu archaea polyextremophil ģenētisko šūnu komplektu - un mums ir komplekts, kas teorētiski spēj adaptēt un apgūt pat ķermeni, kura apstākļi ievērojami atšķiras no tiem, kas atrodas uz Zemes. Miljardiem gadu evolūcijas - un jaunas domājošas būtnes uz jaunas planētas atkal domās par to izcelsmi.
Oļegs Gusevs, Kazaņas (Volgas reģions) Federālās universitātes Ekstrēmās bioloģijas laboratorijas un RIKEN institūta (Japāna) Tulkošanas genomikas laboratorijas vadītājs:
“Ir vērts vēlreiz atcerēties filmas sāgu par“Svešo”. Mēs visi esam mājvieta daudziem mikrobiem, un pat saimnieka nāve nenozīmē baktēriju dzīvotspējas zaudēšanu tajā. It īpaši, ja pats īpašnieks nav bastards, piemēram, tardigrādes, kas izturīgas pret pilnīgu dehidratāciju, vai chironomīdu (zvanveida odi - "PM") anhidrobiotiskie kāpuri. Acīmredzot ceļošana pa īpašnieka aizsargāto ķermeni ir viens no reālākajiem veidiem, kā nokārtot dzīvi kosmosā."
Un tomēr kāpēc?
Zinātnei nav jāatbild uz jautājumu "kāpēc", bet, ja mēs ceram kādreiz izaugt līdz "kosmosa inženieru" līmenim, mums būs jāatbild. Vismaz tad cita veida vienkārši var nebūt. Grūti iedomāties pliku, pamestu Zemi, uz kuras dzīvības ir pazudusi katastrofa, resursu izsīkuma vai Saules dabiskās novecošanās dēļ. Bet vēl grūtāk ir pieņemt mirušo Visumu, kas mūžīgi klusē un ir liegta iespēja sevi iepazīt caur domājošām būtnēm. Mēs, iespējams, nekad neatradīsim dzīvi uz citām planētām un, iespējams, nespēsim sasniegt tālu zvaigznes. Un tad mikroorganismu "sporas" to izdarīs mūsu labā, ko mēs nosūtīsim uz visiem kosmosa stūriem, inficējot to ar dzīvību.
Romāns Zivnieks