Najstarejši fosili Zemlje nam dajejo nasvete o življenju na Marsu

Ko so raziskovalci na Grenlandiji napovedali odkritje najstarejših fosilov življenja, ki so jih kdajkoli našli, je bila znanstvena skupnost očitno zapletena. 3,7 milijarde let stare kamnine iz Grenlandije so stromatoliti, ki vsebujejo fosilne ostanke kompleksnih mikroorganizmov, ki se običajno nahajajo v plitvih vodah. Predstavljajo življenjske oblike, ki so daleč bolj evolucijsko napredne od tistih, za katere so znanstveniki mislili, da je mogoče v tej točki zgodovine Zemlje.

Toda posledice ugotovitev so segale daleč preko meja Zemlje - vplivale so na prihodnost astrobiologije ali na iskanje izumrlega ali obstoječega nezemeljskega življenja.

Da bi razumeli, zakaj, se spomnite, da je bila Zemlja oblikovana pred 4,6 milijarde let, vendar ni prišla lepo zavita z lokom na vrhu. Namesto tega je bil naš planet podoben vsakemu drugemu otroku: nestabilen, nasilen in nepredvidljiv. Velik del površine je bila še vedno staljena lava, ki se je ohlajevala, in postajali so jo mrzlični ogromni asteroidi in vesoljski smeti, ki se še vedno vrtijo okoli sončnega sistema.

Pred 4,1 do 3,8 milijarde let, ko se je prelivanje postalo še posebej slabo, so znanstveniki v poznejšem obdobju imenovali LHB. Že prej smo mislili, da je hitrost, s katero je Zemlja prizadela trk, dovolj, da zapre vse obstoječe oblike življenja in v bistvu spremeni Zemljo v sterilnost.

Kaj nam torej pravi fosil kompleksnega mikrobnega življenja pred 3,7 milijarde let nazaj o iskanju zunajzemeljcev? Pravzaprav tri možnosti.

V prvem in najbolj dolgočasnem primeru so lahko fosili preprosto dokaz, da je bila LHB dejansko manj sovražna in nasilna, kar smo si sprva predstavljali. Zgodnje življenje je dejansko živelo v bolj mirnem okolju, kot smo domnevali. To razkritje bi bilo zanimivo za raziskovalce, ki razvozlajo zgodovino same Zemlje, vendar je manj pomembna za astrobiologijo, kar zadeva nezemljane.

Odkritje bi lahko prav tako pomenilo, da so prvi organizmi na Zemlji lahko zdržali brutalne okoljske razmere, meni Penelope Boston, direktorica astronomskega inštituta NASA. Bostonovo lastno delo se osredotoča na raziskovanje življenja v zelo nenavadnih okoljih na Zemlji - z ekstremnimi stopnjami temperatur, pritiskov, koncentracij soli, pH vrednosti, koncentracij težkih kovin in izpostavljenosti sončni svetlobi. "Življenje nas na tem planetu še naprej preseneča s tem, kar lahko naredimo, zato mislim, da je to legitimen predlog," pravi Boston.

Največje posledice grenlandskih fosilov so povezane s samim sončnim sistemom. Navsezadnje je na Zemlji veliko organizmov, ki so se razvili, da bi preživeli in celo uspevali v peklenskih pogojih, ki niso preveč drugačni od Marsa, ali "oceanskih svetov", kot je Jupitrova luna Evropa ali Saturnova luna Enceladus. Nič več ni noro, če pomislimo, da so zunajzemeljci lahko oboroženi pred pritiskom podzemnega gejzirja ali da vzdržijo UV-žarke, ki bi lahko poparili naše obraze.

Novi fosili bi lahko bili še posebej spodbudni za raziskave astrobiologije na Marsu. Boston pravi, da so stromatoliti precej dober analog za iskanje lova na zgodnje življenjske oblike na Marsu. Vemo, da je bil Mars nekoč toplejši planet, ki je preplavil jezera in druga velika vodna telesa. Pred nekaj tedni so raziskovalci Marsa odkrili obsežno mrežo starih rečnih korit, ki segajo v 4 milijarde let.

"Danes ne vidimo plodnega življenja na površini, vendar je bilo morda v preteklosti," pravi John Rummel, nekdanji višji znanstvenik za astrobiologijo pri NASA in trenutni profesor biologije na univerzi East Carolina. Inverse. Rummel opozarja na južno gorsko območje Marsa kot "zanimivo možnost" za astrobiološke raziskave, ki bi lahko imele znake biološke aktivnosti.

Po drugi strani pa bi odkritje fosilov lahko pomenilo, da prvi organizmi morda niso tako odporni, kot smo mislili, ampak da so se le nekaj sto milijonov let po LHB razvili izjemno hitro, obrnili scenarij na idejo, da je življenjska sposobnost okna za planete v vesolju so kratka in ozka.

Menijo, da je razvoj življenja pospešil in oblikoval preoblikovanje Zemlje v bolj bivalen svet, kot pozitivna povratna zanka: ko so organizmi postali bolj zapleteni, so razvili biološke mehanizme, ki so porabili ogljikov dioksid in ustvarili prosti kisik - kar je pomagalo. povzročajo aerobne oblike življenja, ki so kmalu postale nepreklicno bistvene za naravne procese, kot je vodni krog ali cikel dušika. Ti procesi so v osnovi povezani z življenjem in obratno.

Vendar pa so nekateri krogi astrobiologije pred kratkim predstavili idejo, da mora planet, če želi vzpostaviti in vzdrževati stabilno različico habitata, kot je Zemlja, hitro razviti te kompleksne oblike življenja … kar pomeni, da je okno za bivanje krajše in verjetno zato še nismo našli nezemljana.

Toda novi fosili bi lahko bili znak, da so okna za nastanitev dejansko ni tako ozki, ker se organizmi lahko razvijajo hitreje, kot smo si mislili. Dejansko so ugotovitve izjemno spodbudne za raziskovanje eksoplanetov, ki krožijo okoli zvezd, za katere smo prvotno domnevali, da so premladi za življenje gostitelja, ali večje zvezde, ki izgorejo veliko hitreje kot manjše.

Doslej je preveč neodgovorjenih vprašanj o fosilih, ki nam preprečujejo, da bi naredili kakršne koli sklepe. Aditya Chopra, raziskovalka astrobiologije z Avstralske nacionalne univerze v Canberri, je pred kratkim napisala študijo, ki podpira zamisel o majhnih stanovanjskih oknih. »Še vedno ne vemo, ali so mikrobne skupnosti, stare 3,7 milijarde let, dovolj zapletene in razširjene, da spremenijo številne rastlinjake na planetarni lestvici za preprečevanje abiotskih povratnih ciklov, ki vodijo k segrevanju vzletno-pristajalne steze, kot je na Veneri, ali hlajenje kot na Marsu, «Pravi Inverse.

Boston zavrača zamisel o ozkih okenskih prostorih za življenje, vendar ne verjame, da je kateri koli scenarij bolj verjeten od drugega. "Mislim, da je to model, ki je osredotočen na Zemljo," pravi. »Ko pogledam osupljivo število zvezd v naši galaksiji, število planetov, ki smo jih odkrili in še vedno odkrivamo, imamo samo številke na naši strani. Mogoče je, da je v katerem koli danem sončnem sistemu le en ali dva planeta, ki bi lahko bila življenjska. Toda ko pogledate vesolje kot celoto, mislim, da je to verjetno zelo pogost pojav. «

Boston poudarja, da je treba za vsak primer posebej razmisliti o možnosti bivanja in iskanju preteklih ali sedanjih organizmov na drugih svetovih. Ampak nikoli ni bilo boljšega časa, da bi bil astrobiolog: Chopra misli, da so grenlandski fosili nadaljnji dokaz o tem, kako pomembne so interdisciplinarne raziskave za iskanje in razumevanje nezemeljskega življenja. Boston se strinja: Tako je veličastno, da živimo v obdobju, ko se znanost o drgnjenju Zemlje proizvaja s tako neverjetno hitrostjo.

»To je samo omamljanje. Vse te stvari so le večna veselja."