Volgens de plot van de filmhit "Prometheus" uit 2012 ontstond het leven niet op aarde, maar werd het hierheen gebracht door een hoogontwikkelde ruimtebeschaving van "ingenieurs". Misschien probeerden ze het leven te beschermen tegen een of ander gevaar door het te vullen met zaden van verre planeten, of besloten ze gewoon om zichzelf uit te proberen in de rol van 'tuinmannen van het universum'. Dergelijke gedachten worden van tijd tot tijd besproken door aardse wetenschappers. En hoewel de wetenschap geen antwoord zou moeten geven op de vraag "waarom", is ze best bereid om te suggereren "hoe".
Het idee dat het leven vanuit de ruimte naar de aarde werd gebracht, heeft een lange en gezaghebbende geschiedenis. Anaxagoras drukte het uit in de 5e eeuw voor Christus. e., en de term "panspermia" zelf is Grieks. Het idee werd ontwikkeld door vooraanstaande moderne wetenschappers zoals Lord Kelvin en Svante Arrhenius, en moderne internetmemes met planeten die besmet zijn met de infectie van het leven voeden zich met deze ideeën. Met het begin van het ruimtetijdperk, toen mensen het gevaar en de enorme afmetingen van de interstellaire ruimte beter begonnen te begrijpen, besloten velen dat geen enkel levend organisme zo'n reis kon weerstaan.
"Als alternatief voor de mechanismen die in de 19e eeuw werden voorgesteld, hebben we de theorie van gerichte panspermie naar voren gebracht, de opzettelijke overdracht van organismen naar de aarde door intelligente wezens van een andere planeet", schreven de Britse chemicus Leslie Orgel en Nobelprijswinnaar Francis Crick, een van de ontdekkers van de structuur van DNA in 1972. Hun artikel in het tijdschrift Icarus verscheen twee jaar nadat Orgel het idee voor het eerst had geuit aan collega's die waren verzameld op het Byurakan Observatorium in de USSR, op een internationale conferentie over communicatie met buitenaardse beschavingen. Een dergelijke gedachte was al eerder uitgesproken, maar kreeg pas daarna vorm in een consistente hypothese. De auteurs benadrukten meteen dat er geen goede reden is om het als correct te beschouwen. Maar er zijn twee nogal opmerkelijke observaties.
Waarop te hopen?
Promotie video:
Ten eerste is het de eenheid van de genetische code van alle levende organismen. Inderdaad, in het DNA van zowel mensen als E. coli, dat er ver van verwijderd is, worden aminozuren gecodeerd door dezelfde tripletten van nucleotiden. Volgens Crick en Orgel had een dergelijk systeem alleen in zijn geheel en in één keer moeten verschijnen, of had kunnen worden gekozen door de "tuinmannen". Als het zich zou ontwikkelen vanuit een eenvoudigere code, zouden we immers discrepanties zien in het werk van moderne genomen. Zelfs menselijke talen gebruiken heel verschillende manieren om dezelfde woorden te coderen, maar hier lijken we te maken te hebben met een indicatie van een bepaalde gemeenschappelijke "oudertaal".
Een ander argument van wetenschappers was de mysterieuze verslaving van terrestrische organismen aan molybdeen. Dit element is extreem klein in zeewater en nog minder in de mineralen van de schors, en toch speelt het een vitale rol in de cellen van zowel E.coli als mensen. Alleen al in bacteriën zijn meer dan 50 enzymen geïdentificeerd die niet zonder kunnen, en zelfs wij hebben molybdeen nodig in veel hogere concentraties dan in de levenloze natuur wordt aangetroffen. Het is onwaarschijnlijk dat de biochemische basisprocessen die zelfs in de eerste protocellen werden gevormd, gebaseerd zouden kunnen zijn op een element dat zo moeilijk te verkrijgen is. Misschien waren de omstandigheden van hun ontwikkeling anders - met een overmaat aan molybdeen, alien?..
Latere ontdekkingen hebben deze standpunten ernstig door elkaar geschud. Tegenwoordig zijn zwarte rokers favoriet geworden voor de rol van de eerste ecosystemen waar aards leven zou kunnen ontstaan. Deze geothermische bronnen gooien heet, met zout beladen water in de oceaan en zijn vaak erg rijk aan molybdeen (evenals aan leven). Vervolgens liet zelfs Leslie Orgel het idee van gerichte panspermie varen, hoewel Crick het tot het einde bleef steunen. Zoals nieuwe ontdekkingen lieten zien, had hij misschien niet zo ongelijk.
Wat en waar?
Het bestaan van leven buiten de aarde ziet er tegenwoordig veel realistischer uit dan in de jaren zeventig. Astronomische waarnemingen onthulden de aanwezigheid van organische materie, soms behoorlijk complex, zowel op kometen als in de gas- en stofwolken van verre melkwegstelsels. Alle noodzakelijke voorlopers van biomoleculen zijn gevonden in meteorieten. De massa van chondrieten omvat 2-5% koolstof en tot een kwart daarvan is organisch. Er zijn aanwijzingen voor de aanwezigheid van complexe moleculen op de Rode Planeet, hoewel niet geheel betrouwbaar.
Tegelijkertijd was ook de uitwisseling van materie tussen Mars en de aarde indrukwekkend. Volgens moderne schattingen valt er tot nu toe ongeveer 500 kg materiaal per jaar van naar onze planeet, en zelfs meer daarvoor. En hoewel bijna al deze hoeveelheid in kleine stofkorrels zit, hebben meer dan 30 Marsmeteorieten ons bereikt. In een ervan (ALH 84001) in 1996 identificeerden ze zelfs iets dat op sporen van bacteriën leek. Maar niet alleen Mars: in 2017 observeerden astronomen de asteroïde Oumuamua, die vanuit een andere ster het zonnestelsel binnenvloog. Er wordt geschat dat duizenden van dergelijke interstellaire zwervers ons elk jaar bezoeken. En waarom zou niet een van hen de "sporen" van leven dragen? Gelukkig hebben we de afgelopen kwart eeuw duizenden verre exoplaneten ontdekt.
Het bleek dat planeten en hele planetaire systemen overal in de melkweg voorkomen. Er zijn tientallen werelden ontdekt die potentieel geschikt zijn voor leven op aarde. En het leven zelf was niet zo kwetsbaar als het eruitzag in de jaren van Crick en Orgel's publicatie. In de afgelopen tijd zijn er veel organismen geweest, voornamelijk archaea, die in extreem extreme ecosystemen leefden - van dezelfde "zwarte rokers" tot de droogste en ijzige woestijnen. Experimenten in een baan hebben het indrukwekkende vermogen van veel tamelijk complexe wezens aangetoond om ruimtereizen te doorstaan, zelfs niet de meest kortstondige. Wat kunnen we zeggen over organismen die niet worden beschermd door een toevallige meteoriet, maar door een uitgebreide en ontworpen interstellaire sonde.
Hoe vlieg je weg?
De strategie van gerichte panspermie werd in de jaren negentig ontwikkeld door Michael Motner, een chemicus uit Nieuw-Zeeland. Volgens hem zouden geschikte doelen kunnen zijn jonge protoplanetaire wolken die zich niet te ver weg bevinden, enkele tientallen lichtjaren verwijderd. Door de nauwkeurig berekende massa en snelheid van de sonde kan deze zich in het gewenste gebied van de wolk bevinden - waar zich in de toekomst een aardachtige planeet zal vormen. De beweging van het apparaat zal worden verzorgd door een zonnezeil of ionische stuwkracht, en beschermde capsules zullen fracties van microgrammen - honderdduizenden cellen - van verschillende extremofiele microben naar de locatie brengen. Volgens berekeningen van Motner zal het met een geschikt zeil mogelijk zijn om naburige wolken te bereiken over enkele tientallen of honderdduizenden jaren, en een paar gram biomassa is voldoende voor "infectie".
Een nieuwe adem van de ideeën van de wetenschapper werd gegeven door het Genesis-project, al in 2016 voorgesteld door de Duitse natuurkundige Claudius Gross. Geheel in de tijdgeest hoopt hij op kunstmatige intelligentie die de ideale doelen voor gerichte panspermie kan detecteren en daarvoor de juiste cocktail van micro-organismen kan selecteren. De wetenschapper gelooft dat in een optimistisch scenario de eerste Genesis-capsules over 50 jaar zullen vliegen, en onder een pessimistisch scenario over een eeuw. Het is zelfs mogelijk dat ze aan boord geen "wilde" microben vervoeren, maar polyextremofiele cellen die speciaal zijn ontworpen door biologen.
Hoogstwaarschijnlijk zullen dit hele embryo's zijn van genetisch gemodificeerde ecosystemen, waarin anaërobe (geen zuurstof nodig) meercellige eukaryoten in de vleugels wachten naast fotosynthetiserende cyanobacteriën, zeer resistent tegen kosmische straling. Laten we hier een bepaalde set polyextremofiele GM-cellen van archaea toevoegen - en we hebben een set die theoretisch in staat is om zelfs een lichaam aan te passen en te beheersen, waarbij de omstandigheden merkbaar verschillen van die op aarde. Miljarden jaren van evolutie - en nieuw denkende wezens op een nieuwe planeet zullen weer nadenken over hun oorsprong.
Oleg Gusev, hoofd van het laboratorium voor extreme biologie aan de federale universiteit Kazan (Wolga-regio) en het laboratorium voor translationele genomica aan het RIKEN-instituut (Japan):
“Het is de moeite waard om nogmaals de filmsaga over“Alien”te herinneren. We zijn allemaal de thuisbasis van veel microben, en zelfs de dood van een gastheer betekent niet dat de levensvatbaarheid van de bacteriën erin verloren gaat. Vooral als de eigenaar zelf geen klootzak is - zoals tardigrades die resistent zijn tegen volledige uitdroging of anhydrobiotische larven van chironomiden (klokmuggen - "PM"). Blijkbaar is reizen binnen het beschermde lichaam van de eigenaar een van de realistische manieren om het leven in de ruimte te regelen."
En toch waarom?
De wetenschap hoeft de vraag "waarom" niet te beantwoorden, maar als we hopen ooit door te groeien tot het niveau van "ruimteingenieurs", zullen we wel moeten antwoorden. Tenminste dan, dat er misschien gewoon geen andere manier is. Het is moeilijk voor te stellen dat er een kale, verlaten aarde is waarop leven is verdwenen als gevolg van een ramp, als gevolg van uitputting van hulpbronnen of de natuurlijke veroudering van de zon. Maar het is nog moeilijker om het dode universum te accepteren, voor altijd stil en beroofd van de kans om zichzelf te leren kennen door denkende wezens. Misschien vinden we nooit leven op andere planeten en kunnen we verre sterren niet bereiken. En dan zullen "sporen" van micro-organismen het voor ons doen, die we naar alle uithoeken van de ruimte zullen sturen en het met leven zullen infecteren.
Roman Fishman