Porijeklo života na Zemlji
Kako je život započeo na Zemlji? Iako znanstvenici imaju teorije, još uvijek u potpunosti ne razumiju točne kemijske korake koji su doveli do biologije, niti kada su se pojavili prvi primitivni oblici života.
Ali što ako život na Zemlji nije nastao ovdje, već je stigao na meteoritima s Marsa? To nije najpopularnija teorija o podrijetlu života, ali ostaje intrigantna hipoteza. Ovdje ćemo ispitati dokaze za i protiv.
Ključni faktor je vrijeme
Vrijeme je ključni faktor. Mars je nastao prije otprilike 4,6 milijardi godina, dok je Zemlja nešto mlađa, starosti 4,54 milijardi godina. Površine obaju planeta bile su u početku otopljene, prije nego što su se postupno ohladile i stvrdnule.
Život je, u teoriji, mogao nastati neovisno na Zemlji i Marsu ubrzo nakon formiranja. Iako je površina Marsa danas vjerojatno nenastanjiva za život kakav poznajemo, rani Mars je vjerojatno imao slične uvjete kao rana Zemlja.
Rani Mars činilo se da je imao zaštitnu atmosferu i tekuću vodu u obliku oceana, rijeka i jezera. Također je moguće da je bio geotermalno aktivan, s obiljem hidrotermalnih otvora i vrućih izvora koji su pružali potrebne uvjete za pojavu života.
Jezero krater na ranom Marsu
Rani Mars imao je tekuću vodu koja se skupljala u jezerima. NASA/JPL-Caltech
Međutim, prije otprilike 4,51 milijardi godina, stjenovita planeta veličine Marsa, zvana Teja, sudarila se s proto-Zemljom. Taj je udarac uzrokovao da se oba tijela otope zajedno, a zatim odvoje u našu Zemlju i njezin Mjesec. Da je život započeo prije ovog događaja, sigurno ga ne bi preživio.
Mars, s druge strane, vjerojatno nije doživio globalni događaj ponovnog topljenja. Crveni planet je imao svoj udio udara u nasilnom ranom Sunčevom sustavu, ali dokazi sugeriraju da nijedan od njih nije bio dovoljno velik da potpuno uništi planet – a neka područja mogla su ostati relativno stabilna.
Dakle, ako je život nastao na Marsu ubrzo nakon formiranja planeta prije 4,6 milijardi godina, mogao se nastaviti razvijati bez većih prekida barem pola milijarde godina. Nakon tog vremena, magnetsko polje Marsa se urušilo, označavajući početak kraja za naseljivost Marsa. Zaštitna atmosfera je nestala, ostavljajući površinu planeta izloženu smrzavajućim temperaturama i ionizirajućem zračenju iz svemira.
Pitanje vremena
Ali što je sa Zemljom: koliko brzo se život pojavio nakon udara koji je formirao Mjesec? Praćenje stabla života do njegovog korijena dovodi do mikroorganizma zvanog Luca – posljednji univerzalni zajednički predak. To je mikrobna vrsta od koje potječe sav današnji život. Nedavna studija rekonstruirala je Luca-ine karakteristike koristeći genetiku i fosilni zapis ranog života na Zemlji. Zaključila je da je Luca živio prije 4,2 milijardi godina – ranije nego što su prethodne procjene.
Luca nije bio najraniji organizam na Zemlji, već jedna od više vrsta mikroba koji su istovremeno postojali na našem planetu. Natjecali su se, surađivali i preživljavali elemente, kao i odbijali napade virusa.
Ako su mali, ali prilično kompleksni ekosustavi postojali na Zemlji prije otprilike 4,2 milijardi godina, život je morao nastati ranije. Ali koliko ranije? Nova procjena za starost Luce je 360 milijuna godina nakon formiranja Zemlje i 290 milijuna godina nakon udara koji je formirao Mjesec. Sve što znamo je da se u tih 290 milijuna godina kemija na neki način pretvorila u biologiju. Je li to bilo dovoljno vremena da život nastane na Zemlji, a zatim se raznoliko razvije u ekosustave prisutne kada je Luca živio?
Luca-in stanišni sustav
Luca-in stanišni sustav bio je ili sustav plitkih morskih hidrotermalnih otvora ili geotermalni vrući izvor, poput ovog spektakularnog primjera u Yellowstoneu, SAD. NPS/Diane Renkin
Marsko podrijetlo zemaljskog života zaobilazi ovo pitanje. Prema hipotezi, vrste marsovskih mikroorganizama mogle su putovati na Zemlju na meteoritima točno na vrijeme kako bi iskoristile povoljne uvjete nakon formiranja Mjeseca.
Vrijeme može biti pogodno za ovu ideju. Međutim, kao netko tko radi u ovom području, moj bi osjećaj bio da je 290 milijuna godina sasvim dovoljno vremena za kemijske reakcije da proizvedu prve žive organizme na Zemlji, i da se biologija naknadno raznoliko razvije i postane kompleksnija.
Preživljavanje putovanja
Rekonstruirani genom Luce sugerira da je mogao živjeti od molekularnog vodika ili jednostavnih organskih molekula kao izvora hrane. Zajedno s drugim dokazima, to sugerira da je Luca-in stanišni sustav bio ili sustav plitkih morskih hidrotermalnih otvora ili geotermalni vrući izvor. Trenutno razmišljanje u polju podrijetla života je da su ove vrste okruženja na ranoj Zemlji imale potrebne uvjete za pojavu života iz nežive kemije.
Luca je također sadržavao biokemijski mehanizam koji ga je mogao zaštititi od visokih temperatura i UV zračenja – pravih opasnosti u ovim ranim zemaljskim okruženjima.
Međutim, daleko je od sigurno da su rani oblici života mogli preživjeti putovanje s Marsa na Zemlju. I ništa u Luca-inom genomu ne sugerira da je bio posebno prilagođen za svemirski let.
Da li su rani oblici života putovali na marsovskim meteoritima?
Da li su rani oblici života putovali na marsovskim meteoritima? SARAH YENESEL
Kako bi stigli do Zemlje, mikroorganizmi bi morali preživjeti početni udarac na površini Marsa, brzo izbacivanje iz marsovske atmosfere i putovanje kroz vakuum svemira dok ih bombardiraju kozmičke zrake barem tijekom većeg dijela godine.
Zatim bi morali preživjeti ulazak kroz Zemljinu atmosferu pri velikoj temperaturi i još jedan udarac na površinu. Posljednji događaj možda je, a možda i nije, deponirao mikroorganizam u okruženje kojem je bio makar i djelomično prilagođen.
Šanse za sve to čine mi se prilično male. Međutim teško prijelaz od kemije do biologije može izgledati, čini mi se daleko lakšim nego ideja da se taj prijelaz dogodio na Marsu, da su oblici života preživjeli putovanje do Zemlje, a zatim se prilagodili potpuno novom planetu. Međutim, možda griješim.
Korisno je pogledati studije o tome bi li mikroorganizmi mogli preživjeti putovanje između planeta. Do sada izgleda da bi samo najizdržljiviji mikroorganizmi mogli preživjeti putovanje između Marsa i Zemlje. To su vrste prilagođene sprječavanju oštećenja od zračenja i sposobne preživjeti isušivanje stvaranjem spora.
Ali možda, samo možda, ako je populacija mikroorganizama bila zarobljena u unutrašnjosti dovoljno velikog meteorita, mogli su biti zaštićeni od većine oštrih uvjeta svemira. Neka računalna simulacija čak podupire ovu ideju. Daljnje simulacije i laboratorijski eksperimenti za testiranje toga su u tijeku.
Ovo postavlja još jedno pitanje – ako je život stigao s Marsa na Zemlju unutar prvih 500 milijuna godina postojanja našeg Sunčevog sustava, zašto se nije proširio sa Zemlje na ostatak Sunčevog sustava u sljedeće četiri milijarde godina? Možda ipak nismo Marsovci.
