Neseniai „Curiosity“motociklininkas Marse atrado metaną, kuris gali nurodyti gyvybės formų buvimą ten. Ar tai reiškia, kad esame ant Marso atradimo slenksčio? Biologijos ir genetikos profesorius Gary Ravkanas nori ieškoti DNR iš Marso. Jį traukia mintis, kad gyvenimas, kokį mes žinome, yra universalus visame Paukščių Take.
Beveik septynerius metus NASA maršrutizatorius „Curiosity“tyrinėjo Marso paviršių. Prieš dvi savaites jis padarė stulbinantį atradimą su palyginti didelėmis metano dujų koncentracijomis. Roveris taip pat aptiko metano 2013 m., Tačiau šį mėnesį užfiksuota koncentracija - apie 21 milijardoji frakcija - buvo trigubai didesnė. Ši žinia tapo didele žinia mokslo bendruomenėje dėl to, kad metanas dažnai yra gyvybės ženklas; nepaisant to, kad šios dujos gali būti įvairių cheminių reakcijų rezultatas, nemažą jų dalį gamina gyvi daiktai. Ar tai reiškia, kad esame ant gyvenimo Marso atradimo slenksčio ir, jei taip, koks tai galėtų būti gyvenimas?
- „Salik.biz“
Norėdami aptarti šiuos klausimus, kalbėjau telefonu su Gary Ruvkunu, molekuliniu biologu ir Harvardo universiteto medicinos mokyklos genetikos profesoriumi. Ravkanas, kaip pats pripažįsta, užima neįprastą poziciją klausime apie gyvybės kilmę ir galimybę bet kur aptikti gyvybės ženklus. Trumpai tariant, jis abejoja tradiciniu tvirtinimu, kad mūsų DNR pagrįstas gyvybės būdas atsirado Žemėje. Pokalbis, kuris prasidėjo pokalbiu apie metano atradimą, virto diskusija apie tai, kodėl jis nori nusiųsti į Marsą prietaisą, vadinamą DNR seka. (Po mūsų pokalbio NASA paskelbė, kad metano koncentracija sumažėjo iki normalaus lygio, todėl mokslininkai dar labiau susipainiojo.) Mūsų pokalbio metu, kuris buvo suredaguotas ir sutrumpintas dėl aiškumo,Taip pat diskutavome, kaip mokslinės diskusijos apie gyvenimo kilmę susikerta su religinėmis diskusijomis, kodėl jis gali būti mirtinai neteisus ir ką reiškia išreikšti mažumos nuomonę mokslo bendruomenėje.
Kokia yra pagrindinė jūsų išvada dėl metano aptikimo fakto?
- Metano paieška yra gera netiesioginio gyvenimo paieškos technika. Problema ta, kad yra ir cheminių metano gavimo būdų. To negalima pavadinti idealiu gyvenimo surogatu. Todėl NASA siūlomi eksperimentai, skirti aptikti gyvybę, ypač mūsų egzoplanetų eroje, kai aplink žvaigždes buvo atrasta tiek daug planetų, yra skirti spektroskopiniams jų atmosferos tyrimams. Tai visada siejama su dideliu kiekiu cheminių medžiagų, tokių kaip metanas ir CO2, naudojimo.
Kaip manote, ar tai yra geriausias būdas atlikti šią užduotį? Ar manote, kad yra geresnis būdas atlikti šiuos tyrimus?
„Tai vienintelis būdas juos vesti tokiose atokiose vietose. Mano mėgstamiausias būdas susirasti gyvybę yra skristi į planetą ir ten ieškoti DNR. Iš to seka, kad gyvenimas kitoje planetoje gali būti visiškai analogiškas gyvenimui čia, tačiau dauguma astrobiologų padėties būklę apibūdina kiek kitaip.
Kuo jūsų požiūris šiuo klausimu skiriasi nuo visuotinai priimto?
Reklaminis vaizdo įrašas:
- Mano manymu, tezė, kad čia atsirado gyvybė, yra šiek tiek spėliojama. Remiantis ja atrodo, kad mes kažkaip esame visiškai unikalūs ir kad viskas įvyko būtent čia. Mane estetiškai traukia mintis, kad gyvenimas, kokį mes žinome, yra universalus visame Paukščių Take. Atrodo, kad kai tik ji vystosi, ji pradeda plisti. Ir vienas iš būdų tai įrodyti yra paleisti laikrodį pirmyn, o ne atgal. Jei mes tikrai kalbame apie Marso kolonizavimą, pirmasis žingsnis yra siųsti bakterijas ten, kad susidarytų atmosfera. Taigi, jei pradėsite žiūrėti milijoną metų į priekį, greičiausiai mes siųsime bakterijas į skirtingas planetas per milijoną šviesmečių.
Taigi, palaukite, aš tik noriu tai suprasti. Taigi jūs sakote, kad jums romantiška ar patrauklu galvoti, kad kitos gyvenimo formos bus panašios į mus?
- Taip. Faktas, kad gyvenimas čia nebuvo kilęs. Ji tiesiog nusileido mūsų planetoje. Kad ji atsirado kažkur kitur. Ir daugelis žmonių dėl to skundžiasi. Jie sako: „Na, jūs tiesiog perkeliate gyvenimo kilmės problemą į kitą vietą“. Ir taip yra.
Savo el. Laiške apibūdinote savo požiūrį kaip „nelabai standartinį mikrobiologijos srityje“. Iš dalies taip yra dėl to, kad norite nusiųsti DNR seką į Marsą, tiesa?
- Čia Žemėje, jei jūs einate kažkur prie ežero ir norite sužinoti, kas ten gyvena, tada atsakymui į šį klausimą rasti naudojama tokia technika: imamas nešvarumas, atliekama DNR analizė ir nustatomi visi šios DNR esantys genominiai junginiai. Tai suteikia gana gerą vaizdą apie tai, kas egzistuoja toje vietoje. Žinoma, yra daugybė skirtingų bakterijų rūšių, gyvenančių dirvožemyje ir panašių medžiagų.
Ir, jei pažvelgsite į literatūrą, yra dešimtys tūkstančių tyrimų, kurie tuo remiasi, ir pirmą kartą tai buvo padaryta, mano manymu, prieš 20 metų, tada DNR buvo naudojama kaip pirštų atspaudas esamiems organizmams aptikti. Ir mes galime pasakyti: "Jūs galite tiesiog padaryti tą patį Marse ir išanalizuoti DNR seką". Ir tada jūs paklaustumėte: „Na, ar čia yra kažkas tokio, kaip mūsų pusbrolis?“Tai, ką randame, neturėtų būti mūsų broliu. Jį mus gali sieti labiau nutolę ryšiai nei brolį, pavyzdžiui, kaip pusbrolį, vadinasi, jis gali kilti iš to paties gyvybės medžio. Kai tai padarysite, galite pasakyti: „Na, gyvenimas Žemėje ir Marse yra panašūs, ir tai yra mažiausiai įdomi mintis, nes Žemė ir Marsas yra labai arti“. Taigi beveik akivaizdukad jie gali turėti tą pačią gyvenimo formą, nes vyksta mainai. O kas, jei visame Pienių kelyje yra viena ir ta pati gyvybės forma?
Ką žmonės, skeptiškai vertinantys jūsų mintis, pasakytų atsakydami į tai?
„Jie pasakytų, kad tai nesąmonė. [Juokiasi] Kadangi jie sako: „Na, tai turėjo kažkur prasidėti, tad kodėl nemanai, kad čia prasidėjo? Kodėl jūs pateikiate hipotezę, kad mes priėmėme gyvenimą, o ne tapome jo vystymosi šaltiniu? “Nes yra aiškių įrodymų apie mūsų genomų gyvenimo raidą. Tai vadinama RNR pasauliu, kuris buvo ankstyviausia gyvenimo forma ir vis dar yra mūsų genomuose. Ten jį galime pamatyti, todėl ankstyvuosius evoliucijos etapus galime nustatyti tik atlikdami vieną šiuolaikinių genomų analizę. Vadovėliuose ir ortodoksų moksle RNR pasaulis - savotiškas DNR pasaulio pirmtakas - Žemėje buvo prieš keturis milijardus metų. Aš siūlyčiau, kad ne, ji tikriausiai egzistavo prieš dešimt milijardų metų kažkur kitoje Pieno kelio pusėje ir pasklido po visą galaktiką.
Pasirodo, nė vienai iš hipotezių - nei apie keturis milijardus metų, nei apie dešimt milijardų metų - nėra jokio mokslinio pagrindimo? Ar tai tu turi omenyje?
- Ne ne ne ne. Žemė egzistavo 4,5 milijardo metų. O visata, bent jau jei skaičiuotumėte iš Didžiojo sprogimo, yra maždaug 14 milijardų metų. Todėl, jei gyvenimas atsirado kažkur kitur, turite dešimties milijardų metų laiko rezervą. Bet aš norėčiau, kad šis rezervas būtų šimtas milijardų metų arba tūkstantis milijardų metų. Tai būtų daug gražiau.
Ir kodėl tai būtų tiek gražiau?
- Na, nes tokiu būdu jūs turite daugiau laiko. Ar matote, esmė ta, kad jei pažiūrėsite į iškastinių medžiagų įrašą, kur galite rasti pirmųjų gyvenimo įrodymų? Žinoma, rasite įrodymų apie bakterijas, kaip atrodo bakterijos, vadinamosios stromatolitai, šios žalsvai melsvos bakterijos, egzistuojančios kolonijose. Visos jos sudaro geras fosilijas ir jas galima pamatyti prieš 3,5 milijardo metų. T. y., Gyvybė jau labai greitai išsivystė į gana sudėtingų bakterijų susidarymo stadiją, kai Žemė atvėso.
Ir, žinote, dauguma žmonių, nepriklausančių mokslo bendruomenei, sakys: „Na, taip, bakterijos yra gana paprasti organizmai“. Tačiau bakterijos nėra paprasti organizmai. Bakterijos yra nepaprastai sudėtingos. Bakterijos yra save atkartojantys robotai, apie kuriuos svajoja elektros inžinieriai. Jie per 20 minučių gali susikurti keturių tūkstančių dalių kopiją.
Taigi, kokią išvadą galima padaryti iš jūsų pasakojimo apie bakterijas?
„Jie buvo nepaprastai aukšto lygio evoliucijoje, ir aš manau, kad jie pateko čia, kai tik Žemė atvėso ir tik pradėjo augti. Jie plinta visame Pieno kelyje ir galbūt per visą visatą. Pavyzdžiui, ar girdėjote apie SETI projektą? Ar jie nori protingo gyvenimo?
Taip. [Tiesą sakant, aš ne.]
- Paprastai tai yra matematikai ir jie tikisi, kad išmanieji kitoje galaktikoje jiems atsiųs skaičių Pi arba, žinote, kokį nors kitą matematinį signalą. Tiesą sakant, jie siųs tik DNR sekas.
Tai yra, jūs sakote, kad gyvenimas pateko čia, kaip visur paplito. Taigi, jei mes nusiųstume DNR sekos imitatorių į kosmosą ir sužinotume, kad remiantis jo surinktais duomenimis, visa tai pasklido, o paskui atskrido į Žemę, ir mes šiaip ne visko šalininkai esame …
- Tiksliai.
Taigi kiti žmonės, turintys kitokią nuomonę šiuo klausimu, tiki: „Ne, mūsų gyvybės forma atsirado čia, o kitos gyvybės formos gali būti kitose planetose, ir mes tai galime suprasti metano dėka“ar kažkas ši dvasia? Todėl turime ieškoti kažko panašaus į metaną, nes tokiu būdu galime rasti visiškai skirtingas gyvybės formas
- Tiksliai. Ši astrobiologijos sritis yra ta sritis, kurioje žmonės galvoja apie gyvenimą kitose planetose. Ir turbūt yra, aš nežinau, nuo tūkstančio iki penkių tūkstančių žmonių, kurie save vadina astrobiologais, ir NASA įdėjo daug pastangų kurdama šią sritį. Ir jei jūs paklaustumėte tūkstančio astrobiologų, jei jie mano, kad gyvenimas pasklido ar vystėsi savarankiškai, sakyčiau, kad 1% būtų pasirengę priimti mintį skleisti gyvenimą tokiu pavidalu, kokiu galiu pasakyti, jį skatinti.
Taigi, jei 99% mokslininkų tiki globaliu atšilimu, o nereikšminga mažuma sako, kad tai nesusiję su žmogaus veikla arba kad jos paprasčiausiai nėra, būkime tada, kai pakreipiame akis ir sakome: „Na, tai nėra labai kažkas mokslinio “. Šie žmonės yra krumpliai iškastinio kuro pramonėje ir susijusiose srityse. Esate labai gerbiamas mokslininkas, kuris nėra laikomas ekscentriku. Ar turite vidinių abejonių?
„Jei būčiau racionalus žmogus, greičiausiai būtum teisus. [Juokiasi.] Bet aš nežinau kodėl. Tai tiesiog turi prasmę. Tiesą sakant, kiekviename vadovėlyje sakoma, kad gyvenimas įvyko Žemėje, ir tai yra maža improvizacija - pasakyti: žinai, bet mes čia skridome. Ar tu supranti? Tam tikra prasme tai neteikia jokio pasitenkinimo, nes perkelia problemą kažkur kitoje sferoje. Ar tu supranti? Bet vis dėlto tai turėjo prasidėti kažkur kitur.
Manau, man kilo mintis, kad pereiti nuo cheminių medžiagų maišo prie visavertės bakterijos yra taip lengva ir kad tai gali nutikti po poros šimtų milijonų metų Žemėje. Taip pat svarbu suprasti, kad atsižvelgiant į plokštelinę tektoniką Žemėje, mūsų planeta labai, labai greitai ištrina savo istoriją, nes žemynai keičiasi ir Žemės paviršius atstatomas. Labai sunku rasti daugiau nei trijų milijardų metų pavyzdžių. Jų nėra daug Žemėje. Todėl gana sunku čia rasti seniausių fosilijų. Ir štai prieiname prie vieno iš Marso pranašumų - nėra plokštelinės tektonikos. Todėl, jei norite ieškoti kažkokių senovės fosilijų ant Marso, tada, priešingai nei Žemėje, praeityje nebuvo laidojama visam laikui.
Koks atradimas Marse gali parodyti jūsų teorijos teisingumą ar klaidingumą?
- Na, aš turiu galvoje dar kartą, jei ten būtų atlikta DNR seka, tai yra labai jautrus procesas, tiesa? Todėl Marse buvo galima rasti ypač retų organizmų. Ir jei jūs juos radote, tuo pat metu sužinoję, kad tai nėra lengva, žinote, kažkokios pleiskanos ar spuogai, kilę iš kažkokio erdvėlaivio surinkimo skyriaus, kad tai yra kažkas, turintis gilias šaknis - tai yra, jis susijęs su gyvenimu Žemėje, bet maždaug taip, kaip kengūra yra gyvūnas, tačiau tuo pačiu metu akivaizdžiai skiriasi nuo visko, ką matėte Senajame pasaulyje, tada jūs įsitikinsite, kad atradote kažką naujo, tiesa? Tą patį galima pasakyti ir apie bakterijas.
Arba, jei žmonės iš SETI projekto vieną dieną gautų keturių ženklų signalą, pavyzdžiui, DNR seką, o jūs paimtumėte dešifravimo kodą ir sakytumėte: „O, Dieve mano, tai atrodo kaip vienas iš mūsų atpažįstamų genų“, būtų įrodymas, kad kažkur ten, kitoje planetoje, yra mainai.
Koks atradimas galėtų įtikinti, kad klydote, ar neatsitiktinai atsidūrėte mažumoje?
- Na, jei kas nors atrastų visiškai naują gyvybės formą, kuri nebuvo pagrįsta DNR, manau, kad tai būtų gera paneigti šią „Panspermijos“idėją.
Aš jus greitai paleisiu, bet kas būtų, jei vis dėlto gyvenimas čia kiltų, o paskui pasklistų toliau? Taigi, mes radome DNR iš Marso, bet ji ten pasibaigė, nes pasklido iš Žemės. Ar tai įmanoma?
Taip, bet tai iškelia mus į visatos centrą, o visa istorijos galia slypi apeliacijoje: „Mes neturime manyti, kad esame visko centras. Mes esame nereikšmingi “.
Kokios čia religinės priežastys? Ar šioje diskusijoje matote kokį nors religinį aspektą?
- Ar aš jums atsiuntė nuorodą ar paprašiau jūsų ieškoti vaizdo įrašo? [Ravkanas rekomendavo žiūrėti vaizdo įrašą „YouTube“, kur jis išreiškia savo poziciją apie „gyvenimą už žemės ribų“.]
Taip, aš žiūrėjau šį vaizdo įrašą
- Šiame vaizdo įraše padariau tai, ko šiek tiek bijojau: užsiminiau apie nuostabų ATP sintazės variklį. Tai yra vienas iš nuostabiausių mažų bakterijų energijos generavimo mechanizmų, pumpuojant protonus per membranas. Ir iš esmės jie turi molekulinį variklį, kuris jį įjungia, nežinau, maždaug per tūkstantį apsisukimų per minutę.
Todėl intelektualiosios teorijos šalininkai - aš beveik bijau to pasakyti, nes paskutinis dalykas, kurį norėčiau, kad mano viešus teiginius interpretuotų intelektualiosios teorijos šalininkai - jie naudoja ATP sintezę kaip savo teorijos pagrindą.
Kas yra ATP sintezė?
„Tai yra mažas sukamasis hidraulinis variklis, generuojantis ATP per protonų pompas. Tai puikus evoliucijos stebuklas. Ir aš noriu pabrėžti, kad laikau ją evoliucija, tačiau religiniai fanatikai ją naudoja įrodydami, kad evoliucija negalėjo to padaryti, nes ji taip gražiai apgalvota.
O kaip tai susiję su šiomis dviem teorijomis …
„Na, yra religinių fanatikų, kurie seka tokiu pat pavyzdžiu kaip aš. Aš naudoju šį pavyzdį sakydamas: „Tai yra evoliucijos viršūnė“. Matote, prieš tris ar keturis milijardus metų tai jau nėra primityvi gyvenimo forma. Tai labai išsivystęs gyvenimas. Ji jau pasiekė aukštą evoliucijos lygį.
Aišku. Ir jie tvirtina, kad tai įrodo žmonių unikalumą, nes Dievas juos sukūrė?
- Taip. Aš sakau: „Ne, nes praėjo daug daugiau laiko nei keturi milijardai metų“.
Aš maniau, kad jūs sakysite priešingai apie religinę dimensiją, kad jūsų teorija nelaiko žemės visko centru, todėl religingi žmonės tuo netiki. Tačiau kitų mokslininkų pozicija bent jau yra artimesnė kai kuriems religiniams įsitikinimams, nes jie Žemę laiko pradžia
- Taip. Nemanau - gerai, galbūt ortodoksinis požiūris į gyvenimo žemėje kilmę yra Adomas ir Ieva. Aš nežinau. Turbūt per visą savo gyvenimą neturėjau nė vienos religinės minties.
Tai šokas. Kaip sunku nusiųsti tokį sekventorių į Marsą? Ir ar tai gali nutikti artimiausiu metu?
- NASA mus palaiko. Maria Zuber, aistringa planetų mokslininkė, ir aš kartu dirbome beveik 20 metų, ir NASA rėmė mūsų darbą. Tai yra labai rizikinga įmonė, į kurią jie yra pasirengę įmesti šiek tiek pinigų, tačiau skrydžio dar nepatvirtino. Jie dar to nepadarė. Kita vertus, žiūrėti, kaip NASA pati organizuoja savo veiklą, yra gana įdomu. Kas dešimt metų jie vykdo tai, kas vadinama dešimtmečio apklausa, kai vaikšto ir kalbasi su planetų mokslininkais JAV, Europoje ir pasaulyje ir klausia jų: „Koks projektas, jūsų manymu, yra svarbiausias?“Tada visa tai išsivysto į 200 puslapių dokumentą ir, jei pažiūrėsite į jų prioritetus, kas jiems, kaip kosmoso organizacijai, yra svarbu,tada gyvybės ieškojimas kitose planetose yra prioritetas numeris vienas.
Ar didelė metano koncentracija turi reikšmės šioje diskusijoje?
„Dauguma astrobiologų pasakytų:„ Na, galbūt ten yra metaną gaminančių bakterijų “. Šios bakterijos, sugeriančios anglies dioksidą, iš dirvožemio naudoja vandenilį ir sukuria metaną. Tai medžiagų apykaita. Ir dauguma astrobiologų pasakytų: „Beje, metanas gali būti siejamas su mikrobais“. Taigi, taip, aš manau, kad daugumai žmonių patiks idėja apie Marsą gaminančias bakterijas, sukeliančias metaną.
Ir tikriausiai daugelis iš jų pasakys: „Taip, idėja užmegzti ryšį su metaną gaminančiomis bakterijomis Žemėje gali būti ne tokia beprotiška“.
Taigi, apibendrinkime aiškumo dėlei. Iš šio pokalbio padariau šias išvadas: Tu tiki intelektualaus prado teorija, netiki globaliu atšilimu ir laikiesi beprotiškų teorijų apie gyvenimą kitose planetose
- Palauk Palauk. [Juokiasi.] O ne, ne. Bus galima atsisakyti karjeros.
Izaokas Chotineris