Najstariji fosili Zemlje daju nam tragove o životu na Marsu

Kada su istraživači na Grenlandu najavili otkriće najstarijih fosila života ikada pronađenih, znanstvena zajednica je očito bila zaintrigirana. Stijene stare 3,7 milijardi godina sa Grenlanda su stromatoliti, koji sadrže fosilizirane ostatke složenih mikroba koji se obično nalaze u plitkim vodama. Oni opisuju oblike života mnogo evolucijski naprednije od onoga što su znanstvenici smatrali mogućim u tom trenutku u povijesti Zemlje.

Ali implikacije tih nalaza daleko su nadilazile granice Zemlje - one su utjecale na samu budućnost astrobiologije, ili na potragu za izumrlim ili postojećim izvanzemaljskim životom.

Da bismo razumjeli zašto, zapamtite da je Zemlja nastala prije 4,6 milijardi godina, ali nije bila uredno zamotana s lukom na vrhu. Umjesto toga, naš je planet bio kao i svako drugo dijete: nestabilno, nasilno i nepredvidivo. Velik dio površine još je uvijek bio rastaljena lava koja se hladila, a mlatili su je divovski asteroidi i svemirski otpad koji se još vrtio oko Sunčevog sustava.

Od prije 4,1 do 3,8 milijardi godina, kada je udaranje postalo iznimno loše, znanstvenici su ga nazvali kasnim teškim bombardiranjem (LHB). Ranije se smatralo da je brzina udara Zemlje od sudara bila dovoljna da uništi sve postojeće oblike života i u osnovi pretvori Zemlju u sterilnu.

Dakle, što nam fosil složenog mikrobnog života od 3,7 milijardi godina govori o potrazi za vanzemaljcima? Zapravo, tri mogućnosti.

U prvom i naj dosadnijem slučaju, fosili su jednostavno mogli biti dokaz da je LHB zapravo bio manje neprijateljski i nasilan, što smo mi prvotno zamišljali. Rani život zapravo je živio u mirnijem okruženju nego što smo pretpostavljali. Ovo otkriće bilo bi fascinantno za istraživače koji otkrivaju povijest same Zemlje, ali je manje relevantna za astrobiologiju s obzirom na izvanzemaljce.

Otkriće bi također moglo značiti da su prvi organizmi na Zemlji mogli izdržati brutalne uvjete okoliša, tvrdi Penelope Boston, direktor NASA-inog Instituta za astrobiologiju. Bostonska vlastita radna mjesta se bave istraživanjem života u vrlo neobičnim uvjetima na Zemlji - mjestima s ekstremnim temperaturama, tlakovima, koncentracijama soli, pH razinama, koncentracijama teških metala i izloženosti sunčevom svjetlu. "Život nas i dalje iznenađuje na ovom planetu s onim što je u stanju učiniti, pa mislim da je to legitiman prijedlog", kaže Boston.

Najveće implikacije grenlandskih fosila odnose se na sam Sunčev sustav. Uostalom, na Zemlji ima mnogo organizama koji su evoluirali da prežive i čak napreduju u paklenim uvjetima koji se ne razlikuju previše od Marsa, ili "oceanskim svjetovima" poput Jupiterovog mjeseca Europa ili Saturnovog mjeseca Enceladusa. Više nije ludo misliti da bi vanzemaljci mogli biti naoružani pod pritiskom gejzira u podzemlju, ili podnijeti UV zrake koje bi spržile naša lica.

Novi fosili mogli bi biti posebno ohrabrujući za astrobiološka istraživanja na Marsu. Boston kaže da su stromatoliti prilično dobar analog za pokušaj lova na rane oblike života na Marsu. Znamo da je Mars nekada bio topliji planet, prepun jezera i drugih ogromnih vodenih tijela. Samo prije nekoliko tjedana, istraživači Marsa pronašli su široku mrežu drevnih riječnih korita koja datiraju još 4 milijarde godina.

"Danas ne vidimo plodan život na površini, ali moglo je biti iu prošlosti", kaže John Rummel, bivši viši znanstvenik za astrobiologiju u NASA-i i sadašnji profesor biologije na sveučilištu East Carolina. Inverzan, Rummel ukazuje na južna gorska područja Marsa kao "zanimljivu perspektivu" za astrobiološka istraživanja koja bi mogla imati znakove biološke aktivnosti.

S druge strane, otkriće fosila moglo bi značiti da prvi organizmi možda nisu otporniji nego što smo mislili, ali da su se jednostavno razvili iznimno brzo u samo nekoliko stotina milijuna godina nakon LHB-a, okrećući skriptu na ideju da je mogućnost stanovanja prozori za planete u svemiru su kratki i uski.

Smatra se da je evolucija života ubrzala i oblikovala preobrazbu Zemlje u sam život, kao pozitivna povratna sprega: kako su organizmi postali složeniji, razvili su biološke mehanizme koji su konzumirali ugljični dioksid i stvarali slobodni kisik - što je pomoglo uzrokuju aerobne oblike života koji su ubrzo postali neopozivo bitni za prirodne procese poput ciklusa vode ili ciklusa dušika. Ti su procesi temeljno vezani za život i obratno.

Međutim, neki krugovi astrobiologije nedavno su iznijeli ideju da ako planeta želi uspostaviti i održati stabilnu verziju stana kao što je Zemlja, ona mora postići da te složene oblike života brzo evoluiraju … što znači da je prozor za stanovanje kratak, i to je vjerojatno razlog zašto još nismo pronašli vanzemaljce.

No, novi fosili mogli bi biti znak da su prozori za stanovanje zapravo nisu tako uski, jer su organizmi sposobni evoluirati brže nego što smo zamislili. Zapravo, nalazi su strahovito ohrabrujući za istraživanje egzoplaneta koji orbitiraju zvijezde koje smo prvotno pretpostavili da su premladi za život domaćina, ili veće zvijezde koje izgaraju puno brže od manjih.

Do sada je previše neodgovorenih pitanja o fosilima koji nas sprečavaju da donosimo bilo kakve zaključke. Aditya Chopra, istraživačica astrobiologije s Australskog nacionalnog sveučilišta u Canberri, nedavno je autor studije koja podržava ideju o malim prozorima za stanovanje. "Još ne znamo jesu li ove mikrobne zajednice stare 3,7 milijardi godina složene i rasprostranjene dovoljno da moduliraju obilje staklenika na planetarnoj skali kako bi se suprotstavili abiotskim ciklusima povratne veze koji dovode do grijanja na pisti kao na Veneri ili hlađenja kao na Marsu," on kaže Inverzan.

Boston odbacuje ideju o uskim prozorima za stanovanje za cijeli život, ali ne vjeruje da je bilo koji scenarij vjerojatniji od drugog. "Mislim da je to model koji je orijentiran na Zemlju", kaže ona. "Kada pogledam zapanjujući broj zvijezda u našoj galaksiji, broj planeta koje smo otkrili i dalje otkrivamo, imamo samo brojeve na našoj strani. Može se dogoditi da u bilo kojem danom Sunčevom sustavu postoji samo jedan ili dva planeta koji mogu biti životni. Ali kad pogledate svemir u cjelini, mislim da je to vjerojatno vrlo česta pojava."

Boston naglašava da se stanovanje i potraga za organizmima prošlosti ili sadašnjosti na drugim svjetovima moraju razmotriti od slučaja do slučaja. Ali nikada nije bilo bolje vrijeme za astrobiologa: Chopra smatra da su grenlandski fosili daljnji dokaz koliko su esencijalna interdisciplinarna istraživanja u potrazi i razumijevanju izvanzemaljskog života. Boston se slaže: tako je veličanstveno da živimo u vremenu u kojem se znanost o potresu zemlje proizvodi tako nevjerojatnom brzinom.

"To je samo zapanjujuće. Sve ove stvari su samo vječna radost."