The Curiosity rover baru-baru ini menemui metana di Marikh, yang mungkin menunjukkan adanya bentuk kehidupan di sana. Adakah ini bermaksud kita hampir menemui kehidupan di Marikh? Profesor biologi dan genetik Gary Ravkan ingin mencari DNA di Marikh. Dia tertarik dengan idea bahawa kehidupan seperti yang kita ketahui adalah universal di seluruh Bima Sakti.
Selama hampir tujuh tahun, pelayaran Curiosity NASA telah menjelajah permukaan Marikh. Dua minggu yang lalu, dia membuat penemuan yang mengejutkan dengan kepekatan gas metana yang agak besar. Rover juga mengesan metana pada tahun 2013, tetapi kepekatan yang dicatat bulan ini - kira-kira 21 bilion per pecahan - meningkat tiga kali ganda. Alasan mesej ini menjadi berita besar dalam komuniti saintifik adalah kerana metana sering menjadi tanda kehidupan; walaupun gas ini boleh menjadi hasil daripada pelbagai reaksi kimia, sebahagian besarnya dihasilkan oleh makhluk hidup. Adakah ini bermaksud bahawa kita hampir menemui kehidupan di Marikh dan, jika demikian, kehidupan seperti apa itu?
Untuk membincangkan masalah ini, saya bercakap melalui telefon dengan Gary Ruvkun, ahli biologi molekul dan profesor genetik di Harvard University School of Medicine. Ravkan, seperti yang diakui sendiri, mengambil posisi yang tidak biasa dalam soal asal usul kehidupan dan kemungkinan mengesan tanda-tanda kehidupan di mana saja. Singkatnya, dia mempersoalkan penegasan konvensional bahawa bentuk kehidupan berdasarkan DNA kita berasal dari Bumi. Wawancara itu, yang dimulakan dengan perbincangan mengenai penemuan metana, berubah menjadi perbincangan mengenai mengapa dia ingin mengirim alat ke Mars yang disebut penjujukan DNA. (Selepas perbualan kami, NASA mengumumkan bahawa kepekatan metana telah menurun ke tahap normal, menyebabkan para saintis menjadi lebih keliru.) Semasa perbualan kami, yang telah diedit dan disingkat untuk penjelasan,Kami juga membincangkan bagaimana perdebatan ilmiah mengenai asal-usul kehidupan bersinggungan dengan perdebatan agama, sebab mengapa dia boleh salah, dan apa artinya menyatakan pendapat minoriti dalam komuniti saintifik.
Apakah kesimpulan utama yang anda buat dari fakta pengesanan metana?
- Mencari metana adalah teknik yang baik untuk mencari kehidupan secara tidak langsung. Masalahnya ialah terdapat juga kaedah kimia untuk menghasilkan metana. Ia tidak boleh dipanggil pengganti yang ideal untuk hidup. Oleh itu, eksperimen yang dicadangkan oleh NASA untuk mengesan kehidupan, terutama pada era eksoplanet kita, ketika begitu banyak planet ditemui di sekitar bintang, bertujuan untuk kajian spektroskopi atmosfera mereka. Ini selalu dikaitkan dengan penggunaan sejumlah besar bahan kimia seperti metana dan CO2.
Adakah anda fikir ini adalah kaedah terbaik untuk menyelesaikan tugas ini? Atau adakah anda fikir ada kaedah yang lebih baik untuk melakukan penyelidikan ini?
Ini satu-satunya cara untuk melakukan mereka di tempat terpencil seperti itu. Cara kegemaran saya untuk mencari kehidupan adalah terbang ke planet ini dan mencari DNA di sana. Ini menunjukkan bahawa kehidupan di planet lain mungkin sama dengan kehidupan di sini, tetapi kebanyakan ahli astrobiologi mewakili keadaannya agak berbeza.
Bagaimana pandangan anda mengenai masalah ini berbeza dengan pendapat umum?
Video promosi:
- Pada pendapat saya, tesis bahawa kehidupan bermula di sini agak sombong. Berdasarkannya, nampaknya kita benar-benar unik, dan semuanya berlaku tepat di sini. Saya secara estetik tertarik dengan idea bahawa kehidupan seperti yang kita ketahui adalah universal di sepanjang Bima Sakti. Nampaknya sebaik sahaja berkembang, ia mula merebak. Dan satu cara untuk membuktikannya adalah dengan menjalankan jam ke hadapan, bukan ke belakang. Sekiranya kita benar-benar bercakap tentang menjajah Marikh, langkah pertama adalah menghantar bakteria ke sana untuk membentuk atmosfera. Oleh itu, jika anda memulakan jam sejuta tahun ke depan, mungkin kita akan menghantar bakteria ke planet yang berlainan sejuta tahun cahaya.
Jadi, tunggu, saya hanya mahu memahaminya. Oleh itu, anda mengatakan bahawa anda merasa romantis atau menarik untuk berfikir bahawa bentuk kehidupan lain akan setanding dengan kita?
- Ya. Fakta bahawa kehidupan tidak berasal dari sini. Dia baru saja mendarat di planet kita. Ia berasal dari tempat lain. Dan banyak orang mengadu perkara ini. Mereka berkata, "Baiklah, anda hanya memindahkan masalah asal usul kehidupan ke tempat lain." Begitu juga.
Dalam e-mel anda menggambarkan pandangan anda sebagai "tidak begitu standard dalam bidang mikrobiologi". Ini sebahagiannya disebabkan oleh fakta bahawa anda ingin menghantar penjujukan DNA ke Mars, bukan?
- Di Bumi, jika anda pergi ke suatu tempat ke tasik dan ingin mengetahui siapa yang tinggal di sana, maka teknik berikut digunakan untuk mencari jawapan kepada soalan ini: kotoran diambil, analisis DNA dilakukan dan semua sebatian genom dalam DNA ini ditentukan. Ini memberi anda gambaran yang cukup baik tentang siapa yang ada di tempat itu. Sudah tentu, terdapat banyak jenis bakteria yang hidup di tanah dan bahan serupa.
Dan, jika anda melihat dalam literatur, ada puluhan ribu kajian yang berdasarkan ini, dan pertama kali ini dilakukan, pada pendapat saya, 20 tahun yang lalu, maka DNA digunakan sebagai cap jari untuk mengesan organisma yang ada. Dan kita boleh mengatakan, "Anda boleh melakukan perkara yang sama di Marikh dan menganalisis urutan DNA." Dan kemudian anda akan bertanya: "Baiklah, adakah orang di sana seperti sepupu kita?" Apa yang kita dapati bukan saudara kita. Ia dapat dihubungkan dengan kita dengan hubungan yang lebih jauh daripada saudara, misalnya, sebagai sepupu, yang bermaksud bahawa ia boleh berasal dari pohon kehidupan yang sama. Setelah melakukannya, anda boleh mengatakan, "Baiklah, kehidupan di Bumi dan Marikh serupa, dan itulah idea yang paling tidak menarik, kerana Bumi dan Marikh sangat dekat." Jadi hampir jelasbahawa mereka mungkin mempunyai bentuk kehidupan yang sama, kerana ada pertukaran. Tetapi bagaimana jika ada satu bentuk kehidupan yang sama di seluruh Bima Sakti?
Apa yang akan dikatakan oleh orang-orang yang ragu-ragu terhadap pemikiran anda sebagai tindak balas ini?
"Mereka akan mengatakan bahawa itu tidak masuk akal. [Ketawa] Kerana mereka mengatakan, "Yah, itu harus dimulai di suatu tempat, jadi mengapa tidak Anda pikir itu dimulai di sini? Mengapa anda mengemukakan hipotesis bahawa kami telah merenggut nyawa, dan tidak menjadi sumber perkembangannya? " Kerana ada bukti yang jelas untuk perkembangan kehidupan di genom kita. Ini disebut Dunia RNA, yang merupakan bentuk kehidupan paling awal dan masih ada di genom kita. Kita dapat melihatnya di sana, sehingga kita dapat mengenal pasti tahap awal evolusi dengan hanya satu analisis genom moden. Dalam buku teks dan sains ortodoks, Dunia RNA - sejenis pendahulu dunia DNA - ada di Bumi empat bilion tahun yang lalu. Dan saya mencadangkan bahawa, tidak, ia mungkin wujud sepuluh bilion tahun yang lalu di suatu tempat di seberang Bima Sakti dan tersebar di seluruh galaksi.
Ternyata untuk mana-mana hipotesis - tidak kira-kira empat bilion tahun, atau kira-kira sepuluh bilion tahun - tidak ada justifikasi saintifik? Adakah itu yang anda maksudkan?
- Tidak tidak tidak. Bumi telah wujud selama 4.5 bilion tahun. Dan alam semesta, sekurang-kurangnya jika anda menghitung dari Big Bang, berusia sekitar 14 bilion tahun. Oleh itu, jika kehidupan berasal dari tempat lain, anda mempunyai cadangan masa sepuluh bilion tahun. Tetapi saya lebih suka simpanan ini seratus bilion tahun atau seribu bilion tahun. Ia akan lebih baik.
Dan mengapa lebih baik?
- Baiklah, kerana dengan cara itu anda mempunyai lebih banyak masa. Adakah anda melihat, intinya adalah bahawa jika anda melihat catatan fosil, di mana anda boleh mendapatkan bukti kehidupan yang pertama? Sudah tentu, anda akan menemui bukti untuk bakteria, seperti bakteria, apa yang disebut stromatolit, bakteria kehijauan-kebiruan yang ada di jajahan. Semua ini membentuk fosil yang baik dan dapat dilihat 3.5 bilion tahun yang lalu. Artinya, kehidupan telah berkembang ke tahap pembentukan bakteria yang agak kompleks dengan cepat setelah penyejukan Bumi.
Dan, anda tahu, kebanyakan orang di luar komuniti saintifik akan mengatakan, "Baiklah, bakteria adalah organisma yang cukup sederhana." Tetapi bakteria bukan organisma sederhana. Bakteria sangat kompleks. Bakteria adalah robot peniru diri yang diimpikan oleh jurutera elektrik. Mereka dapat membuat salinan diri dalam 20 minit dengan empat ribu bahagian.
Jadi, apa kesimpulan yang dapat diambil dari kisah anda mengenai bakteria?
Mereka berada pada tahap evolusi yang sangat tinggi, dan saya rasa mereka sampai di sini sebaik sahaja Bumi menjadi sejuk dan baru mulai tumbuh. Mereka menyebar ke seluruh Bima Sakti dan mungkin ke seluruh alam semesta. Sebagai contoh, pernahkah anda mendengar mengenai projek SETI? Adakah mereka mencari kehidupan yang cerdas?
Ya. [Sebenarnya, saya belum.]
- Sebagai peraturan, ini adalah ahli matematik, dan mereka mengharapkan yang pintar di galaksi lain akan menghantar mereka atau, anda tahu, beberapa isyarat matematik yang lain. Sebenarnya, mereka hanya akan menghantar urutan DNA.
Maksudnya, kehidupan sampai di sini kerana ia tersebar di mana-mana. Oleh itu, jika kita menghantar penjujukan DNA ke ruang angkasa dan mengetahui bahawa, berdasarkan data yang dikumpulkannya, semua ini menyebar, dan kemudian terbang ke Bumi, dan kita sama sekali bukan nenek moyang segalanya …
- Tepat sekali.
Oleh itu, orang lain, yang mempunyai pendapat yang berbeza mengenai perkara ini, percaya: "Tidak, bentuk kehidupan kita berasal dari sini, dan bentuk kehidupan lain boleh berada di planet lain, dan kita dapat memahami ini berkat metana" atau sesuatu di semangat ini? Oleh itu, kita perlu mencari sesuatu seperti metana, kerana dengan cara itu kita dapat mencari bentuk kehidupan yang sama sekali berbeza
- Tepat sekali. Kawasan astrobiologi ini adalah kawasan orang memikirkan kehidupan di planet lain. Dan mungkin, saya tidak tahu, antara seribu hingga lima ribu orang yang menggelarkan diri mereka sebagai ahli astrobiologi, dan NASA telah berusaha keras untuk mengembangkan kawasan ini. Dan jika anda bertanya kepada seribu ahli astrobiologi jika mereka percaya bahawa kehidupan telah menyebar atau berkembang secara bebas, saya akan mengatakan bahawa 1% akan bersedia menerima idea menyebarkan kehidupan dalam bentuk yang boleh saya katakan, mempromosikannya.
Oleh itu, jika 99% saintis percaya pada pemanasan global, dan minoriti yang tidak signifikan mengatakan bahawa ia tidak berkaitan dengan aktiviti manusia atau bahawa ia tidak wujud, seperti yang mungkin terjadi, kita memutar mata kita dan berkata: "Baiklah, ini tidak begitu sesuatu yang ilmiah. " Orang-orang ini adalah roda gigi dalam industri bahan bakar fosil dan kawasan yang berkaitan. Anda adalah seorang saintis yang sangat dihormati dan tidak dianggap sebagai eksentrik eksentrik. Adakah anda mempunyai keraguan dalaman?
"Sekiranya saya seorang yang rasional, anda mungkin akan benar. [Ketawa.] Tetapi saya tidak tahu mengapa. Ia masuk akal. Sebenarnya, setiap buku teks mengatakan bahawa kehidupan berlaku di Bumi, dan ini adalah sedikit improvisasi - untuk mengatakan: anda tahu, dan kami terbang ke sini. Adakah anda faham? Ini, secara tidak, tidak memberikan kepuasan, kerana ia memindahkan masalah ke tempat lain ke bidang lain. Adakah anda faham? Tetapi sama, ia mesti bermula di tempat lain.
Saya rasa saya mendapat idea bahawa sangat mudah untuk pergi dari beg bahan kimia ke bakteria penuh, dan ini boleh berlaku dalam beberapa ratus juta tahun di Bumi. Penting juga untuk difahami bahawa memandangkan tektonik plat di Bumi, planet kita sangat cepat menghapus sejarahnya ketika benua bergeser dan permukaan Bumi sedang dibina semula. Sangat sukar untuk mencari sampel yang berumur lebih dari tiga bilion tahun. Tidak banyak dari mereka di Bumi. Oleh itu, agak sukar untuk mencari fosil paling kuno di sini. Dan di sini kita mendapat salah satu kelebihan Mars - tidak ada tektonik plat. Oleh itu, jika anda ingin mencari beberapa fosil kuno di Marikh, maka tidak ada penguburan kekal pada masa lalu, tidak seperti Bumi.
Apakah penemuan di Marikh yang dapat menunjukkan kebenaran atau kesilapan teori anda?
- Baiklah, maksud saya, sekali lagi, jika penjujukan DNA dilakukan di sana, proses yang sangat sensitif, bukan? Oleh itu, seseorang dapat menemui organisma yang sangat jarang berlaku di Marikh. Dan jika anda menjumpainya, dan pada masa yang sama mendapati bahawa ia tidak mudah, anda tahu, semacam kelemumur atau jerawat dari seseorang dari bahagian pemasangan kapal angkasa, bahawa ini adalah sesuatu yang mempunyai akar yang mendalam - iaitu, ia dikaitkan dengan kehidupan di Bumi, tetapi hampir sama dengan kanggaru adalah binatang, tetapi pada masa yang sama ia sangat berbeza dari apa yang anda lihat di Dunia Lama, maka anda akan membuktikan bahawa anda telah menemui sesuatu yang baru, bukan? Dan perkara yang sama boleh dikatakan untuk bakteria.
Atau jika orang-orang dari projek SETI suatu hari menerima isyarat empat watak, seperti urutan DNA, dan anda mengambil kod penyahsulitan dan berkata, "Ya Tuhan, ini kelihatan seperti salah satu gen yang kami kenali," akan ada bukti bahawa genomik di suatu tempat di planet lain ada pertukaran.
Penemuan apa yang dapat meyakinkan anda bahawa anda tersilap, atau bukan kebetulan anda mendapati diri anda berada di minoriti?
- Baiklah, jika seseorang menemui bentuk kehidupan yang sama sekali baru yang tidak dibina berdasarkan DNA, saya rasa ini akan menjadi penolakan idea Panspermia yang baik ini.
Saya akan membiarkan anda pergi tidak lama lagi, tetapi bagaimana jika kehidupan bermula di sini, dan kemudian menyebar lebih jauh? Oleh itu, kami menjumpai beberapa DNA di Marikh, tetapi ia berakhir di sana kerana ia menyebar dari Bumi. Adakah mungkin?
"Ya, tetapi ini menempatkan kita di pusat alam semesta, dan seluruh kekuatan sejarah terletak pada daya tarik:" Kita tidak boleh menganggap bahawa kita adalah pusat segalanya. Kami tidak penting."
Apa alasan agama di sini? Adakah anda melihat aspek agama dalam perbincangan ini?
- Adakah saya menghantar pautan kepada anda atau meminta anda mencari video? [Ravkan mengesyorkan agar saya menonton video di YouTube di mana dia menyatakan kedudukannya mengenai "kehidupan di luar Bumi".]
Ya, saya menonton video ini
- Dalam video ini, saya melakukan sesuatu yang saya agak takut: Saya merujuk kepada motor ATP synthase yang indah. Ini adalah salah satu mekanisme kecil yang paling luar biasa dimiliki bakteria untuk menghasilkan tenaga dengan mengepam proton ke seluruh membran. Pada dasarnya, mereka mempunyai motor molekul yang menghidupkannya, saya tidak tahu, pada seribu putaran seminit atau lebih.
Oleh itu, penganut teori pintar - saya hampir takut untuk mengatakan ini, kerana perkara terakhir yang saya ingin agar pernyataan umum saya ditafsirkan oleh penyokong teori pintar - mereka menggunakan sintesis ATP sebagai asas untuk teori mereka.
Apakah sintesis ATP?
“Ini adalah motor hidraulik putar kecil yang menghasilkan ATP melalui pam proton. Ini adalah keajaiban evolusi yang sempurna. Dan saya ingin menekankan bahawa saya fikir ini adalah evolusi, tetapi fanatik agama menggunakannya untuk membuktikan bahawa evolusi tidak dapat melakukannya kerana ia difikirkan dengan indah.
Dan bagaimana ini berkaitan dengan dua teori ini …
"Baiklah, ada fanatik agama yang mengikuti contoh yang sama dengan saya. Saya menggunakan contoh ini untuk mengatakan, "Inilah puncak evolusi." Anda lihat, tiga atau empat bilion tahun yang lalu, ini bukan lagi bentuk kehidupan primitif. Ini adalah kehidupan yang sangat berkembang. Dia sudah mencapai tahap evolusi yang tinggi.
Jelas. Dan mereka mendakwa bahawa ini membuktikan keunikan manusia kerana Tuhan menciptakan mereka?
- Ya. Dan saya katakan, "Tidak, kerana lebih banyak masa telah berlalu daripada empat bilion tahun."
Saya fikir anda akan mengatakan sebaliknya mengenai dimensi agama, bahawa teori anda tidak menganggap Bumi sebagai pusat segala-galanya, oleh itu orang-orang beragama tidak mempercayainya. Tetapi kedudukan saintis lain paling tidak lebih dekat dengan beberapa kepercayaan agama, kerana mereka menganggap Bumi sebagai permulaan
- Ya. Saya rasa tidak - mungkin, pandangan ortodoks mengenai asal usul kehidupan di Bumi berakar pada Adam dan Hawa. Saya tidak tahu. Mungkin saya tidak mempunyai satu pemikiran agama sepanjang hidup saya.
Ini kejutan. Betapa sukarnya menghantar sequencer ke Mars? Dan bolehkah ini berlaku dalam masa terdekat?
- NASA menyokong kami. Maria Zuber, seorang saintis planet yang bersemangat, dan saya telah bekerjasama dalam hal ini selama hampir 20 tahun, dan NASA telah menyokong kerja kami. Ini adalah syarikat berisiko tinggi di mana mereka bersedia membuang sejumlah wang, tetapi mereka belum menyetujui penerbangan tersebut. Mereka belum dapat melakukannya. Sebaliknya, melihat bagaimana NASA mengatur dirinya cukup menarik. Setiap sepuluh tahun, mereka melakukan apa yang disebut Decade Survey, ketika mereka berjalan dan bercakap dengan para saintis planet di AS, Eropah dan dunia, dan bertanya kepada mereka: "Menurut anda, projek apa yang paling penting?" Kemudian semuanya terbahagi kepada dokumen 200 halaman, dan jika anda melihat keutamaan mereka, apa yang penting bagi mereka sebagai organisasi ruang angkasa,maka pencarian kehidupan di planet lain adalah keutamaan nombor satu.
Adakah kepekatan metana yang tinggi berperanan dalam perbincangan ini?
"Kebanyakan ahli astrobiologi akan mengatakan," Mungkin ada bakteria penghasil metana di sana. " Bakteria ini, yang menyerap karbon dioksida, menggunakan hidrogen dari tanah dan menghasilkan metana. Itu metabolisme. Dan kebanyakan ahli astrobiologi akan mengatakan, "Ngomong-ngomong, metana boleh dikaitkan dengan mikrob." Jadi, ya, saya rasa kebanyakan orang akan menyukai idea bakteria penghasil metana di Marikh.
Dan, mungkin, banyak dari mereka akan mengatakan, "Ya, idea untuk mempunyai hubungan dengan bakteria penghasil metana di Bumi mungkin tidak begitu gila."
Jadi, mari kita ringkaskan untuk kejelasan. Dari perbualan ini, saya membuat kesimpulan berikut: anda mempercayai teori permulaan yang cerdas, anda tidak mempercayai pemanasan global dan mematuhi teori-teori gila mengenai kehidupan di planet lain
- Tunggu tunggu. [Ketawa.] Oh tidak, jangan. Adalah mungkin untuk melepaskan kerjaya saya.
Isaac Chotiner
