Door de eigenschappen van andere werelden in ons zonnestelsel te onthullen, realiseren we ons geleidelijk aan dat de aarde uniek is. Alleen onze planeet had vloeibaar water aan de oppervlakte; alleen wij hadden een complex, meercellig leven, waarvan het bestaan kan worden geraden door vanuit de ruimte te kijken; alleen hadden we grote hoeveelheden zuurstof uit de lucht. Andere werelden kunnen ondergrondse oceanen hebben of sporen van vloeibaar water uit het verleden, misschien zelfs eencellige organismen. Natuurlijk kunnen andere zonnestelsels werelden hebben zoals de aarde, met vergelijkbare omstandigheden waarin leven kan ontstaan. Maar om leven te laten bestaan, is het bestaan van een aardse wereld niet nodig. Recente bevindingen van wetenschappers tonen aan dat vrede misschien helemaal niet nodig is. Misschien ligt het leven in de diepten van de interstellaire ruimte.
Tekenen van organische, levengevende moleculen zijn overal in de ruimte te vinden, inclusief het grootste stervormingsgebied in de buurt: de Orionnevel.
Voor zover we weten, heeft het leven maar een paar belangrijke ingrediënten nodig. Zij heeft nodig:
- een complex molecuul of een reeks moleculen, - in staat om informatie te coderen, - een belangrijke motor zijn voor de activiteit van het lichaam
- en functies uitvoeren van het verzamelen of opslaan van energie en het naar het werk sturen, - tegelijkertijd in staat zijn om kopieën van uzelf te maken en de gecodeerde informatie over te dragen aan de volgende generatie.
Promotie video:
Er zijn dunne lijnen tussen levenden en niet-levenden, die niet volledig zijn gedefinieerd; bacteriën komen binnen, kristallen komen naar buiten en virussen zijn nog steeds in het geding.
Vorming en groei van een sneeuwvlok, een speciale configuratie van een ijskristal. Hoewel kristallen een moleculaire configuratie hebben waardoor ze zichzelf kunnen reproduceren en kopiëren, gebruiken ze geen energie en coderen ze geen genetische informatie.
Waarom hebben we een planeet nodig om leven te laten verschijnen? Ethan Siegel vraagt Medium.com. Natuurlijk is het aquatisch milieu dat onze oceanen bieden misschien ideaal voor het leven, maar de grondstoffen ervoor zijn overal in het heelal te vinden. Supernova-sterren, botsingen met neutronensterren, massa-ejecties, waterstof en heliumverbranding dragen allemaal bij aan het periodiek systeem. Na een voldoende aantal generaties sterren was het universum gevuld met alle benodigde ingrediënten. Koolstof, stikstof, zuurstof, calcium, fosfor, kalium, natrium, zwavel, magnesium, chloor - wat het leven ook maar verlangt. Deze elementen (en waterstof) vormen 99,5% van het menselijk lichaam.
De elementen waaruit het menselijk lichaam bestaat, zijn noodzakelijk voor het leven en bevinden zich op verschillende plaatsen in het periodiek systeem, maar ze worden allemaal geboren in processen die verband houden met verschillende soorten sterren in het heelal.
Om deze elementen samen te laten kleven tot een interessante organische configuratie, is een energiebron nodig. Hoewel we een zon op aarde hebben, bevat het Melkwegstelsel alleen al honderden miljarden sterren en vele energiebronnen tussen sterren. Neutronensterren, witte dwergen, supernovaresten, protoplaneten en protosterren, nevels en nog veel meer vullen onze Melkweg en alle grote sterrenstelsels. Wanneer we de uitstoot van jonge sterren in protoplanetaire nevels of gaswolken in het interstellaire medium bestuderen, vinden we allerlei soorten complexe moleculen. Er zijn aminozuren, suikers, aromatische koolwaterstoffen en zelfs exotische componenten zoals ethylformiaat: een ongebruikelijk molecuul dat frambozen hun karakteristieke geur geeft.
Er zijn zelfs aanwijzingen dat er Buckminsterfullerenen in de ruimte zijn in de geëxplodeerde resten van dode sterren. Maar als we terugkeren naar de aarde, vinden we bewijs van deze organische materialen op een aantal niet-zo-organische plaatsen: in meteoren die vanuit de ruimte naar de aarde zijn gevallen. Hier op aarde zijn er 20 verschillende aminozuren die een rol spelen in biologische levensprocessen. In theorie zijn alle aminozuurmoleculen waaruit eiwitten bestaan identiek van structuur, met uitzondering van de R-groep, die kan bestaan uit verschillende atomen in verschillende combinaties. In aardse levensprocessen zijn er slechts 20 van deze en praktisch alle moleculen hebben linkshandige chiraliteit. Maar in de overblijfselen van asteroïden vind je meer dan 80 verschillende aminozuren, linker- en rechterchiraliteiten in gelijke hoeveelheden.
Veel aminozuren die niet in de natuur voorkomen, werden gevonden in de Murchison-meteoriet, die in de 20e eeuw in Australië op aarde viel.
Als we kijken naar de eenvoudigste soorten leven die er tegenwoordig zijn, en kijken naar wanneer verschillende en meer complexe soorten leven op aarde verschenen, zullen we een interessant patroon opmerken: de hoeveelheid informatie die in het genoom van een organisme wordt gecodeerd, neemt toe met toenemende complexiteit. Dit is logisch, aangezien mutaties, kopieën en redundantie binnenin informatie kunnen opbouwen. Maar zelfs als we het minst verstopte genoom nemen, zullen we niet alleen merken dat de informatie toeneemt, maar ook dat dit logaritmisch gebeurt in de tijd. Als je teruggaat in de tijd, zul je merken dat:
- 0,1 miljard jaar geleden hadden zoogdieren 6 x 109 basenparen.
- 0,5 miljard jaar geleden hadden vissen ongeveer 109 basenparen.
- 1 miljard jaar geleden hadden wormen 8 x 108 basenparen.
- 2,2 miljard jaar geleden hadden eukaryoten 3 x 106 basenparen.
- 3,5 miljard jaar geleden hadden prokaryoten, de eerste bekende levensvormen, 7 x 105 basenparen.
Als je het in een grafiek zet, kan er iets ongelooflijks worden ontdekt.
Ofwel het leven begon op aarde met een complexiteit in de orde van grootte van 100.000 basenparen in het eerste organisme, ofwel het leven begon miljarden jaren geleden in een veel eenvoudigere vorm. Dit had kunnen gebeuren in een reeds bestaande wereld, waarvan de inhoud de ruimte in migreerde en uiteindelijk op aarde belandde tijdens een grote panspermia-gebeurtenis, wat zeker mogelijk is. En het kan ook diep in de interstellaire ruimte gebeuren, waar de energieën van galactische sterren en rampen de omgeving vormden voor moleculaire assemblage. Misschien was het leven niet altijd in de vorm van een cel, maar in de vorm van een molecuul dat energie in de omgeving kan verzamelen, een functie kan vervullen, de informatie die nodig is voor het voortbestaan van het geproduceerde molecuul volledig kan reproduceren en coderen.
Een gasrijke nevel die in het interstellaire medium wordt gedreven door hete nieuwe sterren die in het centrale gebied zijn gevormd. De aarde kan zich in hetzelfde gebied hebben gevormd, en dit gebied wemelt misschien al van primitieve levensvormen.
Dus als we de oorsprong van het leven op aarde of het leven buiten de aarde willen begrijpen, willen we misschien niet naar een andere wereld. De geheimen die de sleutel tot het leven openen, kunnen op de meest onopvallende plaatsen worden verborgen: in de afgrond van de interstellaire ruimte. En als het antwoord daar echt ligt, zullen de ingrediënten voor het leven niet alleen in de hele kosmos te vinden zijn, maar het leven zelf kan overal zijn. Het blijft alleen om erachter te komen waar je moet zoeken.
Als er echt leven bestaat in de interstellaire ruimte, zal vrijwel elke wereld die zich tegenwoordig in het universum vormt, deze primitieve levensvormen opslaan tot betere tijden. En als hij het geluk heeft het toekomstige leven te beschermen tegen straling, een energiebron en een vriendelijke omgeving te vinden, zal evolutie onvermijdelijk zijn. Misschien dankt het leven op onze planeet zijn oorsprong aan de diepten van de interstellaire ruimte.
Ilya Khel