האדמה העתיקה של מאובנים נותן לנו רמזים על החיים על מאדים

כאשר חוקרים בגרינלנד הודיעו על גילוי המאובנים העתיקים ביותר של החיים שנמצאו אי פעם, הקהילה המדעית התעוררה ללא ספק. הסלעים בני 3.7 מיליארד שנה מגרינלנד הם סטרומטוליטים, המכילים את השרידים המאובנים של חיידקים מורכבים שנמצאו בדרך כלל במים רדודים. הם מתארים את תוחלת החיים בצורה הרבה יותר אבולוציונית ממה שהמדענים חשבו שאפשר בשלב זה בהיסטוריה של כדור הארץ.

אבל ההשלכות של הממצאים היו הרבה מעבר לזה של גבולות כדור הארץ - הם השפיעו על העתיד של אסטרוביולוגיה, או החיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ נכחד או.

כדי להבין מדוע, לזכור כי כדור הארץ נוצרה לפני 4.6 מיליארד שנים, אבל זה לא בא עטוף היטב עם קשת על העליונה. במקום זאת, הכוכב שלנו היה בדיוק כמו כל תינוק אחר: תנודתי, אלים, בלתי צפוי. רוב השטח היה עדיין לבה מותכת, שהתקררה, והיא נבלעה על ידי אסטרואידים ענקיים וגרוטאות חלל שעדיין הסתחררו סביב מערכת השמש.

מ 4.1 ל -3.8 מיליארד שנים, כי pummeling הפך רע עוד יותר בתקופה מדענים קוראים הפצצה כבדה המאוחרת (LHB). זה היה בעבר חשבתי כי קצב שבו כדור הארץ היה מקבל מכה על ידי התנגשות היה מספיק כדי למחוק את כל צורות החיים הקיימים בעצם להפוך כדור הארץ סטרילי.

אז מה מאובן של חיים מיקרוביאליים מורכבים מ 3.7 מיליארד שנים לספר לנו על החיפוש אחר חוצנים? שלוש אפשרויות, למעשה.

במקרה הראשון והמשעמם ביותר, המאובנים יכולים פשוט להיות עדות לכך שה- LHB היה למעשה פחות עוין ואלים, כפי שתיארנו בתחילה. החיים המוקדמים היו למעשה חיים בסביבה שלווה יותר ממה שהנחנו. גילוי זה יהיה מרתק עבור חוקרים unraveling את ההיסטוריה של כדור הארץ עצמו, אבל הוא פחות רלוונטי אסטרוביולוגיה לגבי extraterrestrials.

הגילוי עשוי גם אומר אורגניזמים הראשון של כדור הארץ היו מסוגלים לעמוד בתנאים סביבתיים אכזרי, על פי פנלופה בוסטון, מנהל המכון לאסטרוביולוגיה נאס"א. עבודתה של בוסטון עצמה מתמקדת בחקר החיים בסביבות יוצאות דופן מאוד על פני כדור הארץ - מקומות עם טמפרטורות קיצוניות, לחצים, ריכוזי מלח, רמות pH, ריכוזי מתכת כבדים וחשיפות לאור השמש, עד כמה שם. "החיים ממשיכים להפתיע אותנו על הפלנטה הזאת עם מה שיכול לעשות, אז אני חושב שזה הצעה לגיטימית", אומר בוסטון.

ההשלכות הגדולות ביותר של מאובני גרינלנד קשורות למערכת השמש עצמה. אחרי הכל, יש הרבה אורגניזמים על כדור הארץ שהתפתחו כדי לשרוד ואף לשגשג בתנאים גיהינום לא שונה מדי ממאדים, או "עולמות האוקיינוס" כמו ירח צדק אירופה או הירח של שבת אנסלדוס. זה כבר לא מטורף לחשוב חוצנים עשויים להיות חמושים נגד הלחץ של גייזר מתחת לפני הקרקע, או לעמוד קרניים UV שיטגן את הפרצופים שלנו.

המאובנים החדשים עשויים להיות מעודדים במיוחד במחקר אסטרוביולוגיה על מאדים. בוסטון אומר כי stromatolites הם אנלוגי די טוב עבור מנסה לצוד מוקדם צורות חיים על מאדים. אנחנו יודעים מאדים היה פעם כוכב לכת חם יותר עם אגמים וגופים גדולים אחרים של מים. רק לפני כמה שבועות, חוקרים מאדים מצאו רשת ענפה של נחלים עתיקים שראשיתה 4 מיליארד שנה.

"אנחנו לא רואים חיים פורי על פני השטח היום, אבל אולי היה בעבר", אומר ג'ון Rummel, מדען בכיר לשעבר עבור אסטרוביולוגיה ב NASA ו פרופסור הנוכחי של ביולוגיה באוניברסיטת מזרח קרולינה, אומר הפוך. רומל מצביע על הרמה הדרומית של מאדים כעל "סיכוי מעניין" למחקר אסטרוביולוגי שיכול להיות בעל סימני פעילות ביולוגית.

מאידך גיסא, תגלית המאובנים יכולה להיות שהאורגניזמים הראשונים אולי אינם עמידים יותר ממה שחשבנו, אבל הם פשוט התפתחו במהירות מופלגת רק כעבור כמה מאות מיליוני שנים אחרי ה- LHB, והפכו את התסריט לרעיון שהרגילות חלונות כוכבי הלכת ביקום קצרים וצרים.

האבולוציה של החיים היא האצה ועיצבה את הטרנספורמציה של כדור הארץ לעולם יותר ראוי למגורים עצמו, כמו לולאת משוב חיובית: ככל שהאורגניזמים נעשו מורכבים יותר, הם פיתחו מנגנונים ביולוגיים שצורכו פחמן דו-חמצני ויצרו חמצן חופשי - שעזר מעוררים צורות חיים אירוביות שבקרוב הפכו חיוניות בלתי הפיך לתהליכים טבעיים כמו מחזור המים או מחזור החנקן. תהליכים אלה קשורים באופן יסודי לחיים, ולהיפך.

עם זאת, כמה מעגלים של astrobiology לאחרונה הציג רעיון שאם כוכב הלכת הולך להקים ולשמור על גרסה יציבה של הרגל כמו כדור הארץ, זה צריך לקבל את אלה צורות חיים מורכבות להתפתח מהר … כלומר, חלון ההרגל הוא קצר, ו זה כנראה למה אנחנו לא מצויים עדיין extraterrestrials.

אבל המאובנים החדשים יכולים להיות סימן לכך שחלונות ההרגל לא כה צר, כי האורגניזמים מסוגלים להתפתח מהר יותר ממה שתיארנו. למעשה, הממצאים מעודדים מאוד לחקר כוכבי לכת מחוץ לכוכבים המקיפים את הכוכבים שהנחנו בתחילה שהם צעירים מכדי לארח את החיים, או כוכבים גדולים יותר שנשרפים מהר יותר מאשר קטנים יותר.

יש עדיין שאלות רבות מדי שעדיין לא נענו על המאובנים שמונעים מאיתנו להסיק מסקנות. Aditya Chopra, חוקר אסטרוביולוגיה מהאוניברסיטה הלאומית באוסטרליה בקנברה, חיבר לאחרונה מחקר התומך ברעיון של חלונות קטנים. "אנחנו עדיין לא יודעים אם אלה הקהילות המיקרובייה 3.7 מיליארד שנים היו מורכבים נפוץ מספיק כדי לווסת את שפע של חממות בקנה מידה פלנטרי נגד מחזורי משוב אביוטי המוביל חימום המסלול כמו על ונוס או קירור כמו על מאדים," הוא מספר הפוך.

בוסטון דוחה את הרעיון של חלונות סבירות לחיים, אך אינה סבורה שתרחיש כלשהו מתקבל על הדעת יותר מכל. "אני חושב שזה מודל מאוד כדור הארץ", היא אומרת. "כשאני מסתכל על מספר הכוכבים המדהים בגלקסיה שלנו, מספר כוכבי הלכת שגילינו וממשיך לגלות, יש לנו רק את המספרים בצד שלנו. זה יכול להיות כי בכל מערכת השמש נתון, יש רק אחד או שני כוכבי לכת שיכולים להיות נושאת חיים. אבל כשאתה מסתכל על היקום בכללותו, אני חושב שזו כנראה תופעה שכיחה מאוד ".

בוסטון מדגישה כי ההסתגלות ואת החיפוש אחר אורגניזמים בעבר או בהווה בעולמות אחרים צריך להיחשב על בסיס מקרה לגופו. אבל מעולם לא היה זמן טוב יותר להיות אסטרוביולוג: צ'ופרה חושב שהמאובנים של גרינלנד הם הוכחה נוספת לכך שמחקר בינתחומי חיוני הוא החיפוש וההבנה של חיים מחוץ לכדור הארץ. בוסטון מסכים: זה כל כך מפואר שאנחנו חיים בעידן כי מדע רועד כדור הארץ מיוצר בקצב כזה מדהים.

"זה רק מטריד. כל הדברים האלה הם רק שמחה מתמדת ".