Nejstarší fosílie Země nám dává vodítka o životě na Marsu

Když vědci v Grónsku oznámili objev nejstarších fosilií života, jaký kdy byl nalezen, vědecká komunita byla zjevně zaujatá. 3,7 miliardy let staré skály z Grónska jsou stromatolity, které obsahují zkamenělé zbytky komplexních mikrobů, které se obvykle nacházejí v mělkých vodách. Zobrazují životní formy daleko více evolučně pokročilé než to, co vědci považovali za možné v tomto bodě historie Země.

Důsledky nálezů však daleko překonaly důsledky hranic Země - ovlivnily samotnou budoucnost astrobiologie nebo hledání vyhaslého nebo existujícího mimozemského života.

Abychom pochopili proč, vzpomněli si, že Země byla vytvořena před 4,6 miliardami let, ale nepodařilo se jí pěkně zabalit s lukem nahoře. Namísto toho byla naše planeta stejně jako každé jiné dítě: nestabilní, násilné a nepředvídatelné. Velká část povrchu byla stále roztavená láva, která ochlazovala, a to bylo stále hnusené obřími asteroidy a vesmírným odpadem, který se stále otáčel kolem sluneční soustavy.

Od 4,1 do 3,8 miliard let, které se začaly hroutit, bylo v období, kdy vědci nazývají Late Heavy Bombardment (LHB). Dříve se předpokládalo, že rychlost, jakou Země zasáhla kolize, stačila k tomu, aby zničila všechny existující formy života a v zásadě se stala sterilní.

Co nám tedy fosilie komplexního mikrobiálního života před 3,7 miliardami let říká o hledání mimozemšťanů? Vlastně tři možnosti.

V prvním a nejvíce nudném případě by zkameněliny mohly být prostě důkazem, že LHB byl ve skutečnosti méně nepřátelský a násilný, jaký jsme si původně představovali. Časný život ve skutečnosti žil v klidnějším prostředí, než jsme předpokládali. Toto zjevení by bylo fascinující pro výzkumníky, kteří by odhalili historii samotné Země, ale je méně relevantní pro astrobiologii s ohledem na mimozemšťany.

Objev by také mohl znamenat, že první organismy Země byly schopny odolávat brutálním podmínkám prostředí, tvrdí Penelope Boston, ředitelka NASA Astrobiology Institute. Vlastní bostonské pracoviště se zaměřuje na zkoumání života ve velmi neobvyklých prostředích na Zemi - místa s extrémními teplotami, tlaky, koncentracemi solí, hodnotami pH, koncentracemi těžkých kovů a vystavením slunečnímu záření. „Život nás na této planetě stále překvapuje tím, co je schopno udělat, takže si myslím, že je to legitimní návrh.“ Říká Boston.

Největší důsledky fosilií v Grónsku se týkají samotné sluneční soustavy. Konec konců, na Zemi je spousta organismů, které se vyvinuly, aby přežily a dokonce prospívaly v pekelných podmínkách, které se příliš neliší od Marsu, nebo „oceánských světů“, jako je měsíc Měsíce Europa nebo Saturnův měsíc Enceladus. Už není šílené myslet si, že mimozemšťané mohou být vyzbrojeni proti tlaku podpovrchového gejzír, nebo vydržet UV paprsky, které by smažily naše vlastní tváře.

Nové fosílie by mohly být zvláště povzbudivé pro astrobiologický výzkum na Marsu. Boston říká, že stromatolity jsou docela dobrým analogem, který se snaží lovit časné životy na Marsu. Víme, že Mars byl kdysi teplejší planetou, která se hemžila jezery a dalšími obrovskými vodními plochami. Jen před několika týdny našli vědci z Marsu rozsáhlou síť starobylých říčních koryt, které se datují do 4 miliard let.

„Dnes na ploše nevidíme plodný život, ale možná to bylo v minulosti,“ říká John Rummel, bývalý vedoucí vědecký pracovník pro astrobiologii NASA a současný profesor biologie na East Carolina University. Inverzní. Rummel ukazuje na jižní vysočiny Marsu jako na „zajímavou perspektivu“ astrobiologického výzkumu, který by mohl mít známky biologické aktivity.

Na druhou stranu, objev fosílií by mohl znamenat, že první organismy možná nejsou tak odolné, než jsme si mysleli, ale že se prostě vyvinuly mimořádně rychle za pouhých pár set milionů let po LHB, překlápěním scénáře o tom, že obyvatelnost okna pro planety ve vesmíru jsou krátká a úzká.

Předpokládá se, že evoluce života urychlila a formovala transformaci Země do samotného obývatelnějšího světa, jako je smyčka pozitivní zpětné vazby: Jak se organismy staly komplexnějšími, vyvinuly biologické mechanismy, které spotřebovávaly oxid uhličitý a vytvářely volný kyslík - což pomohlo dávají vznik aerobním životním formám, které se brzy staly neodvolatelně nezbytné pro přírodní procesy, jako je cyklus vody nebo cyklus dusíku. Tyto procesy jsou zásadně vázány na život a naopak.

Některé kruhy astrobiologie však nedávno předložily myšlenku, že pokud se planeta chystá vytvořit a udržet stabilní verzi obyvatelstva, jako je Země, musí se tyto složité životní formy rychle vyvíjet… což znamená, že okno s obývatelností je krátké a to je pravděpodobně důvod, proč jsme dosud nenašli mimozemšťany.

Ale nové zkameněliny by mohly být znamením, že ve skutečnosti jsou okna obyvatelnosti nejsou tak úzké, protože organismy jsou schopny rychleji se vyvíjet, než jsme si mysleli. Ve skutečnosti jsou tato zjištění nesmírně povzbudivá pro zkoumání exoplanet obíhajících hvězdy, o nichž jsme původně předpokládali, že jsou příliš mladé na to, aby hostily život, nebo větší hvězdy, které vyhoří mnohem rychleji než menší.

Doposud existuje příliš mnoho nezodpovězených otázek o zkamenělinách, které nám brání učinit jakékoli závěry. Aditya Chopra, výzkumná pracovnice astrobiologie z Australské národní univerzity v Canberře, nedávno napsala studii, která podporuje myšlenku malých oken obyvatelstva. „Zatím nevíme, zda tyto 3,7 miliardy let staré mikrobiální komunity byly komplexní a dostatečně rozšířené na to, aby mohly modulovat hojnost skleníků na planetárním měřítku, aby se zabránilo abiotickým cyklům zpětné vazby vedoucím k zahřívání dráhy jako na Venuši nebo ochlazování na Marsu," on říká Inverzní.

Boston odmítá myšlenku úzkých oken obytných prostor pro život, ale nezdá se, že by jakýkoli scénář byl přijatelnější než ten druhý. „Myslím, že je to model zaměřený na Zemi,“ říká. „Když se podívám na ohromující počet hvězd v naší galaxii, počet planet, které jsme objevili a stále objevujeme, máme jen čísla na naší straně. Může se stát, že v každé dané sluneční soustavě existuje pouze jedna nebo dvě planety, které by mohly nést život. Když se ale podíváte na vesmír jako celek, myslím, že je to pravděpodobně velmi běžný jev. “

Boston zdůrazňuje, že obývatelnost a hledání organismů minulých nebo přítomných na jiných světech je třeba posuzovat případ od případu. Ale nikdy nebyl lepší čas být astrobiologem: Chopra si myslí, že zkameněliny Grónska jsou dalším důkazem toho, jak zásadní interdisciplinární výzkum je pro hledání a chápání mimozemského života. Boston se shoduje: Je to tak úžasné, že žijeme v éře, kdy se věda, která se třese v zemi, vyrábí tak úžasným tempem.

„Je to prostě hloupé. Všechny tyto věci jsou jen neustálou radostí. “