Rover zvědavosti nedávno objevil na Marsu metan, což může naznačovat přítomnost forem života. Znamená to, že jsme na pokraji objevování života na Marsu? Profesor biologie a genetiky Gary Ravkan chce hledat DNA na Marsu. Přitahuje ho myšlenka, že život, jak víme, je univerzální po celé Mléčné dráze.
Téměř sedm let průzkumník zvědavosti NASA zkoumal povrch Marsu. Před dvěma týdny učinil překvapivý objev s relativně vysokou koncentrací methanového plynu. Rover také detekoval metan v roce 2013, ale koncentrace zaznamenaná tento měsíc - asi 21 miliardtin zlomku - byla ztrojnásobena. Důvodem, proč se tato zpráva stala ve vědecké komunitě velkou zprávou, je to, že metan je často známkou života; i přes skutečnost, že tento plyn může být výsledkem různých chemických reakcí, významná část je produkována živými věcmi. Znamená to, že jsme na pokraji objevování života na Marsu, a pokud ano, jaký by to mohl být život?
K projednání těchto otázek jsem mluvil po telefonu s Garym Ruvkunem, molekulárním biologem a profesorem genetiky na Harvardské lékařské fakultě. Ravkan, jak sám přiznává, zaujímá neobvyklé postavení v otázce původu života a možnosti odhalit známky života kdekoli. Stručně řečeno, zpochybňuje konvenční tvrzení, že naše forma života založená na DNA vznikla na Zemi. Rozhovor, který začal rozhovorem o objevu metanu, se změnil v diskusi o tom, proč chce poslat zařízení na Mars nazvané sekvencer DNA. (Po naší konverzaci NASA oznámila, že koncentrace metanu klesla na normální úroveň, což způsobilo, že vědci byli ještě více zmatení.) Během naší konverzace, která byla upravena a zkrácena kvůli srozumitelnosti,Také jsme diskutovali o tom, jak se vědecká debata o původu života protíná s náboženskou debatou, důvody, proč se může fatálně mýlit, a co to znamená vyjádřit menšinový názor ve vědecké komunitě.
Jaký je hlavní závěr ze skutečnosti, že jste detekovali metan?
- Hledání metanu je dobrá technika pro nepřímé hledání života. Problém je v tom, že existují také chemické způsoby výroby metanu. Nelze to nazvat ideálním náhradním po celý život. Proto experimenty navržené NASA na detekci života, zejména v naší éře exoplanet, kdy bylo objeveno tolik planet kolem hvězd, jsou zaměřeny na spektroskopické studie jejich atmosféry. To vždy souvisí s používáním velkého množství chemikálií, jako je metan a CO2.
Myslíte si, že je to nejlepší způsob, jak splnit tento úkol? Nebo si myslíte, že existuje lepší způsob, jak provést tento výzkum?
"To je jediný způsob, jak je vést na takových odlehlých místech." Můj oblíbený způsob, jak najít život, je letět na planetu a hledat tam DNA. Z toho vyplývá, že život na jiné planetě může být zcela analogický s životem zde, ale většina astrobiologů představuje situaci poněkud odlišně.
Jak se váš názor na tuto otázku liší od obecně přijímaného?
Propagační video:
- Podle mého názoru je teze, že zde vznikl život, poněkud domýšlivá. Na základě toho se zdá, že jsme nějakým způsobem jedineční a že se všechno stalo přesně tady. Esteticky mě přitahuje myšlenka, že život, jak víme, je univerzální po celé Mléčné dráze. Zdá se, že jakmile se začne vyvíjet, začne se šířit. Jedním ze způsobů, jak to dokázat, je spustit hodiny dopředu, nikoli dozadu. Pokud opravdu mluvíme o kolonizaci Marsu, prvním krokem je poslat bakterie tam, aby vytvořily atmosféru. Takže pokud začnete hodiny o milion let dopředu, pravděpodobně posíláme bakterie na různé planety milionu světelných let daleko.
Počkejte, chci to jen pochopit. Takže říkáte, že je pro vás romantické nebo přitažlivé myslet si, že jiné formy života budou s námi srovnatelné?
- Ano. Skutečnost, že život zde nevznikl. Právě přistála na naší planetě. Že to vzniklo někde jinde. A mnoho lidí si na to stěžuje. Říkají: „No, prostě přenesete problém původu života na jiné místo.“A tak to je.
Ve svém e-mailu jste popsali své názory jako „ne příliš standardní v oblasti mikrobiologie“. A to je částečně způsobeno tím, že chcete poslat sekvencer DNA na Mars, že?
- Tady na Zemi, pokud jdete někam k jezeru a chcete vědět, kdo tam žije, pak se k nalezení odpovědi na tuto otázku použije následující technika: je odebrána špína, provede se analýza DNA a jsou stanoveny všechny genomické sloučeniny v této DNA. To vám dává docela dobrý snímek o tom, kdo na tom místě existuje. Samozřejmě existuje mnoho různých typů bakterií, které žijí v půdách a podobných látkách.
A pokud se podíváte do literatury, existují desítky tisíc studií, které jsou na tomto základě založeny, a když to bylo poprvé provedeno, myslím, že před 20 lety byla DNA použita jako otisky prstů k detekci existujících organismů. A můžeme říci: „Na Marsu můžete udělat totéž a analyzovat sekvenci DNA.“A pak byste se zeptali: "No, je tu někdo jako náš bratranec?" To, co najdeme, by neměl být náš bratr. Může být s námi spojen vzdálenějšími vazbami než bratr, například jako bratranec, což znamená, že může pocházet ze stejného stromu života. Jakmile to uděláte, můžete říci: „No, život na Zemi a na Marsu je podobný, a to je druh nejméně zajímavého nápadu, protože Země a Mars jsou velmi blízko.“Takže je to téměř zřejméže mohou mít stejnou formu života, protože existuje výměna. Ale co když existuje stejná forma života po celé Mléčné dráze?
Co by řekli lidé, kteří jsou vůči vašim myšlenkám skeptičtí?
"Řekli by, že je to nesmysl." [Směje se] Protože říkají: „No, muselo to někde začít, tak proč si nemyslíš, že to začalo tady? Proč předkládáte hypotézu, že jsme vzali život a nestali se zdrojem jeho vývoje? “Protože existují jasné důkazy o vývoji života v našich genomech. Tomu se říká RNA World, který byl nejčasnější formou života a je stále přítomen v našich genomech. Vidíme to tam, takže můžeme identifikovat raná stádia vývoje pouze jednou analýzou moderních genomů. V učebnicích a v ortodoxní vědě byl svět RNA - druh předchůdce světa DNA - před čtyřmi miliardami let na Zemi. A navrhl bych, že ne, pravděpodobně existoval před deseti miliardami let někde na druhé straně Mléčné dráhy a rozšířil se po celé galaxii.
Ukazuje se, že u žádné z hypotéz - ani asi čtyři miliardy let, ani asi deset miliard let - neexistuje vědecké zdůvodnění? Myslíš to?
- Ne ne ne. Země existuje 4,5 miliardy let. A vesmír, alespoň pokud počítáte z Velkého třesku, je starý asi 14 miliard let. Pokud tedy život vznikl někde jinde, máte časovou rezervu na deset miliard let. Ale já bych raději, kdyby tato rezerva byla sto miliard let nebo tisíc miliard let. Bylo by to mnohem hezčí.
A proč by to bylo tak hezčí?
- No, protože tak máš více času. Vidíte, jde o to, že když se podíváte na fosilní záznamy, kde můžete najít první důkaz života? Samozřejmě najdete důkazy o bakteriích, které vypadají jako bakterie, které se nazývají stromatolity, tyto nazelenale-namodralé bakterie, které existují v koloniích. To vše tvoří dobré fosílie a lze je vidět před 3,5 miliardami let. To znamená, že život se již po ochlazení Země velmi rychle vyvinul do fáze tvorby poměrně složitých bakterií.
A víte, většina lidí mimo vědeckou komunitu řekne: „No, jo, bakterie jsou docela jednoduché organismy.“Bakterie však nejsou jednoduché organismy. Bakterie jsou neuvěřitelně složité. Bakterie jsou samoreprodukční roboty, o nichž elektrotechničtí pracovníci sní. Mohou si vytvořit kopii sebe za 20 minut se čtyřmi tisíci díly.
Takže, jaký závěr lze vyvodit z vašeho příběhu o bakteriích?
"Byli na neuvěřitelně vysoké úrovni evoluce a myslím, že se sem dostali, jakmile se Země ochladila a začala růst." Rozšiřují se po Mléčné dráze a možná i po celém vesmíru. Například jste slyšeli o projektu SETI? Hledají inteligentní život?
Ano. [Vlastně jsem ne.]
- Jsou to zpravidla matematici a očekávají, že inteligentní v jiné galaxii jim pošlou číslo Pi nebo, jak víte, nějaký jiný matematický signál. Ve skutečnosti pošlou pouze sekvence DNA.
To znamená, že říkáte, že život se sem dostal tak, jak se šířil všude. Pokud tedy pošleme sekvencer DNA do vesmíru a zjistíme, že na základě shromážděných údajů se toto všechno rozšířilo a poté přeletělo na Zemi a nejsme vůbec předky všeho …
- Přesně tak.
Jiní lidé, ti, kteří mají na tuto záležitost odlišný názor, věří: „Ne, naše forma života zde vznikla a jiné formy života mohou být na jiných planetách, a můžeme to pochopit díky methanu“nebo něco v tento duch? Proto musíme hledat něco jako metan, protože tak můžeme najít úplně jiné formy života
- Přesně tak. Tato oblast astrobiologie je oblastí lidí přemýšlejících o životě na jiných planetách. A asi nevím, mezi tisíci a pěti tisíci lidmi, kteří se nazývají astrobiology, je NASA vynaložila velké úsilí na rozvoj této oblasti. A pokud jste se zeptali tisíce astrobiologů, zda se domnívají, že se život rozšiřoval nebo vyvíjel samostatně, řekl bych, že 1% by bylo připraveno přijmout myšlenku šíření života ve formě, ve které mohu říci, propagovat ji.
Takže, pokud 99% vědců věří v globální oteplování a nevýznamná menšina říká, že to nesouvisí s lidskými činnostmi nebo že prostě neexistuje, ať už je to tak, jak bychom mohli, obrátíme oči a řekneme: „To není moc něco vědeckého. “Tito lidé jsou kolečka v průmyslu fosilních paliv a v souvisejících oblastech. Jste vysoce respektovaný vědec, který není považován za excentrického excentra. Máte nějaké vnitřní pochybnosti?
"Kdybych byl racionální člověk, pravděpodobně bys měl pravdu." [Směje se] Ale nevím proč. To prostě dává smysl. Ve skutečnosti každá učebnice říká, že život se stal na Zemi, a to je trochu improvizace - řekněme: víte, a letěli jsme sem. Rozumíš? To svým způsobem nedává žádné uspokojení, protože přenáší problém někam jinam do jiné sféry. Rozumíš? Ale stejně to muselo začít někde jinde.
Myslím, že jsem dostal představu, že je tak snadné přejít z vaku na chemikálie k plnohodnotné bakterii a že k tomu může dojít za několik set milionů let na Zemi. Je také důležité pochopit, že vzhledem k tektonice desek na Zemi je naše planeta velmi, velmi rychle vymazána svou historii, protože se kontinenty mění a povrch Země se obnovuje. Je velmi obtížné najít vzorky starší než tři miliardy let. Na Zemi jich není mnoho. Proto je poměrně obtížné zde najít nejstarší fosílie. A tady se dostáváme k jedné z výhod Marsu - neexistuje žádná tektonika desek. Pokud tedy chcete na Marsu hledat nějaké starověké fosílie, pak na rozdíl od Země nedošlo k trvalému pohřbu minulosti.
Jaký objev na Marsu může naznačovat správnost nebo chybnost vaší teorie?
- No, myslím, znovu, pokud tam bylo provedeno sekvenování DNA, což je velmi citlivý proces, že? Proto na Marsu bylo možné najít extrémně vzácné organismy. A pokud jste je našli, zároveň zjistili, že to není snadné, víte, nějaký lup nebo akné od někoho z montážního oddělení kosmické lodi, že to je něco s hlubokými kořeny - to znamená, že je spojeno se životem na Zemi, ale zhruba stejným způsobem jako klokan je zvíře, ale zároveň se zcela zjevně liší od všeho, co jste viděli ve Starém světě, pak byste zjistili, že jste objevili něco nového, že? A totéž lze říci o bakteriích.
Nebo pokud lidé z projektu SETI jednoho dne přijali čtyřmístný signál, jako je sekvence DNA, a vy jste vyzvedli dešifrovací kód a řekli: „Ach můj bože, vypadá to jako jeden z genů, které poznáme,“by existoval důkaz, že genomika někde tam na jiné planetě je výměna.
Jaký objev by tě mohl přesvědčit, že se mýlíš nebo že to nebyla náhoda, že ses ocitl v menšině?
- Pokud někdo objevil zcela novou formu života, která nebyla postavena na DNA, myslím, že by to byla dobrá vyvrácení této myšlenky na Panspermii.
Pustím tě velmi brzy, ale co když tu život přesto vznikl a pak se šířil dál? A tak jsme na Marsu našli nějakou DNA, ale nakonec to skončilo, protože se šířilo ze Země. Je to možné?
„Ano, ale staví nás do středu vesmíru a celá síla historie leží v přitažlivosti:„ Nesmíme předpokládat, že jsme středem všeho. Jsme bezvýznamní. “
Jaké jsou zde náboženské důvody? Vidíte v této diskusi nějaký náboženský aspekt?
- Poslal jsem vám odkaz nebo vás požádal, abyste hledali video? [Ravkan doporučil, abych sledoval video na YouTube, kde vyjadřuje svou pozici k „životu mimo Zemi“.]
Ano, sledoval jsem toto video
- V tomto videu jsem udělal něco, o čem jsem se trochu bál: odkazoval jsem na nádherný motor ATP syntázy. Je to jeden z nejúžasnějších mechanismů, které bakterie produkují energii čerpáním protonů přes membrány. A v podstatě mají molekulární motor, který to zapíná, nevím, při asi tisíc otáčkách za minutu.
Proto přívrženci inteligentní teorie - obávám se, že to říkám, protože poslední věc, kterou bych chtěl nechat interpretovat svá veřejná prohlášení podporovateli inteligentní teorie - používají jako základ pro svou syntézu syntézu ATP.
Co je to syntéza ATP?
„Jedná se o malý rotační hydraulický motor, který generuje ATP prostřednictvím protonových čerpadel. To je dokonalý zázrak evoluce. Chci zdůraznit, že to považuji za evoluci, ale náboženští fanatici jej používají k prokázání toho, že evoluce to nedokáže, protože je tak krásně promyšlená.
A jak to souvisí s těmito dvěma teoriemi …
"No, existují náboženští fanatici, kteří následují stejný příklad jako já." Tento příklad používám k tomu, abych řekl: „Toto je vrchol evoluce.“Vidíte, před třemi nebo čtyřmi miliardami let, už to není primitivní forma života. Toto je vysoce vyvinutý život. Už dosáhla vysoké úrovně evoluce.
Průhledná. A tvrdí, že to dokazuje jedinečnost lidí, protože je stvořil Bůh?
- Ano. A říkám: „Ne, protože uběhlo mnohem více času než čtyři miliardy let.“
Myslel jsem, že byste řekl opak o náboženské dimenzi, že vaše teorie nepovažuje Zemi za centrum všeho, a proto v ni náboženští lidé nevěří. Postavení jiných vědců je však alespoň blíže některým náboženským názorům, protože považují Zemi za začátek
- Ano. Nemyslím si - možná, že ortodoxní pohled na původ života na Zemi má kořeny v Adamovi a Evě. Nevím. Možná jsem celý svůj život neměla jediné náboženské myšlení.
Je to šok. Jak obtížné je poslat takový sekvencer na Mars? A může se to stát v blízké budoucnosti?
- NASA nás podporuje. Maria Zuber, vášnivá planetární vědkyně, a já na tom pracujeme téměř 20 let a NASA podporuje naši práci. Jedná se o vysoce rizikový podnik, do kterého jsou připraveni hodit nějaké peníze, ale let ještě neschválili. K tomu se ještě nedostali. Na druhou stranu je docela zajímavé sledovat, jak se organizuje samotná NASA. Každých deset let provádějí tzv. Průzkum Dekády, když chodí a mluví s planetárními vědci v USA, Evropě a ve světě a ptají se jich: „Jaký projekt považujete za nejdůležitější?“Poté se vše vlévá do 200stránkového dokumentu a pokud se podíváte na jejich priority, co je pro ně důležité jako kosmická organizace,pak hledání života na jiných planetách je prioritou číslo jedna.
Hraje v této diskusi nějakou roli vysoká koncentrace metanu?
"Většina astrobiologů by řekla:" No, možná tam jsou bakterie produkující metan. " Tyto bakterie, které absorbují oxid uhličitý, používají vodík z půdy a vytvářejí metan. Je to metabolismus. A většina astrobiologů by řekla: „Mimochodem, metan může být spojován s mikroby.“Ano, myslím si, že většina lidí bude mít na Marsu myšlenku bakterií produkujících metan.
A pravděpodobně mnoho z nich řekne: „Ano, myšlenka spojení s bakteriemi produkujícími metan na Zemi nemusí být tak šílená.“
Takže pro přehlednost to shrni. Z této konverzace jsem dospěl k následujícím závěrům: věříte v teorii inteligentního začátku, nevěříte v globální oteplování a dodržujete šílené teorie o životě na jiných planetách
- Počkej počkej. [Směje se] Oh ne, ne. Bude možné se vzdát mé kariéry.
Isaac Chotiner