Soms zijn belangrijke dingen minuscuul klein.
Ik zal je in vijftien minuten proberen te overtuigen
dat microben ons een boel kunnen vertellen over vragen zoals:
'Zijn we alleen?'
Ze vertellen ons niet alleen iets over het leven in ons zonnestelsel,
maar ook over daarbuiten.
Daarom zoek ik op de meest onmogelijke plekken op Aarde,
in extreme milieus, in omstandigheden
waarin de microben nog maar net overleven.
Soms overleef ik het ook maar net, als ik ze te dichtbij volg.
Het zit zo:
wij zijn de enige hoge beschaving in het zonnestelsel,
maar dat betekent niet dat er geen microbieel leven dichtbij is.
De planeten en sterren die je hier ziet,
kunnen elk leven bevatten en dat weten we.
Het is zeer goed mogelijk.
Als we leven zouden aantreffen op die manen en planeten,
dan zou het ons antwoorden geven op vragen zoals:
'Zijn we alleen in het zonnestelsel?'
'Waar komen we vandaan?'
'Leven er verwanten in de buurt?'
'Is er leven buiten ons zonnestelsel?'
We kunnen deze vragen nu stellen omdat er een revolutie heeft plaatsgevonden
in ons denken over een leefbare planeet.
Tegenwoordig is een planeet leefbaar
als ze een gebied heeft waar water stabiel blijft,
maar ik vind dit een horizontale definitie van leefbaarheid,
want het omvat de afstand tot een ster,
maar niet de andere dimensie van leefbaarheid:
de verticale dimensie.
Ik bedoel hiermee
de omstandigheden onder het oppervlak van een planeet, waar geen zonlicht is,
maar waar wel water, energie en voedingsstoffen zijn,
wat voor sommigen voedsel en bescherming betekent.
Neem bijvoorbeeld de Aarde,
waar ver van het zonlicht vandaan, diep in de oceaan,
het leven floreert
enkel op chemische processen.
Als je het vanuit dat punt bekijkt, vallen alle muren weg,
er zijn geen beperkingen meer.
Als je de koppen recent in de gaten hebt gehouden,
dan weet je dat we een ondergrondse oceaan hebben ontdekt
op Europa, op Ganymedes, op Enceladus en op Titan.
We ontdekten een geiser en warmwaterbronnen op Enceladus.
Ons zonnestelsel lijkt wel een gigantisch thermencomplex.
Wie ooit thermen bezocht, weet hoeveel microben van die omgeving houden.
(Gelach)
Neem nou de planeet Mars.
Het oppervlak van Mars is vandaag niet leefbaar,
maar leven kan zich onder de grond schuilhouden.
We ontwikkelden onze definitie van leefbaarheid verder
en ook onze kennis
over wat kenmerken van het leven op Aarde zijn.
Er zijn organische moleculen,
die de bouwstenen van het leven zijn
en er zijn fossielen,
er zijn mineralen, biomineralen,
die ontstaan door de reactie tussen bacteriën en steen,
en dan zijn er nog de gassen in de atmosfeer.
Kijk eens naar de minuscule groene algen
rechts op de afbeelding hier.
Zij stammen rechtstreeks af van de algen die een miljard jaar geleden
de atmosfeer van de Aarde vol zuurstof pompten.
Daardoor vergiftigden ze 90 procent van het leven
op het oppervlak van de Aarde,
maar door hen ademen wij nu deze lucht in.
Hoewel onze kennis over deze zaken toeneemt,
blijft er één vraag onbeantwoord:
'Waar komen we vandaan?'
Wat erger is:
we kunnen geen tastbaar bewijs vinden
van onze oorsprong op deze planeet,
want alles wat ouder is dan vier miljard jaar is verdwenen.
Elk spoor is uitgewist
door platentektoniek en erosie.
Dit noem ik de biologische horizon van de Aarde.
Voorbij deze horizon weten we niet waar we vandaan komen.
Moeten we de hoop opgeven? Misschien niet.
Mogelijk vinden we bewijs van onze oorsprong
op de minst voor de hand liggende plaats: op Mars.
Hoe kan dat?
In het begin van het zonnestelsel
regende het grote planetoïden en kometen op Mars en de Aarde
en ejecta daarvan verspreidden zich in alle richtingen.
De Aarde en Mars bekogelden elkaar lange tijd met rotsblokken.
Stukken rots vielen op de Aarde
en stukken Aarde vielen op Mars.
Het is mogelijk dat de twee planeten door dezelfde materialen bevrucht zijn.
Misschien wacht onze overgrootvader op ons aan het oppervlakte van Mars.
We kunnen zoeken op Mars naar sporen van onze eigen oorsprong.
Misschien zal Mars dit geheim openbaren
en hierom is Mars zo belangrijk voor ons.
Dit kan alleen het geval zijn
als Mars inderdaad leefbaar was toen de omstandigheden geschikt waren.
Was Mars leefbaar?
Verschillende missies geven een bevestigend antwoord.
Toen het leven op Aarde ontstond,
had Mars een oceaan, vulkanen, meren
en delta's zoals op deze prachtige foto.
De Curiosity Rover stuurde een paar weken geleden deze foto,
waarop een delta te zien is.
De foto toont aan dat er water in overvloed was
en dat het lange tijd over het oppervlak vloeide.
Dat is goed nieuws voor het leven.
Chemisch leven heeft een lange tijd nodig om te ontwikkelen,
dus dit is erg goed nieuws.
Zal het gemakkelijk zijn om leven op Mars te vinden?
Niet per se,
want het volgende gebeurde:
toen op Aarde het leven explosief toenam,
verslechterde de situatie op Mars ernstig.
Zonnewinden scheurden de atmosfeer uit elkaar,
Mars verloor zijn magnetisch veld,
kosmische straling en uv-straling teisterden het oppervlak
en water verdween in de ruimte of onder de grond.
Als we het willen begrijpen,
en sporen van levenskenmerken willen vinden
op het oppervlak van Mars, als ze er zijn,
dan moeten we begrijpen wat het effect van deze gebeurtenissen was
op het behoud van de sporen.
Slechts dan kunnen we ontdekken waar deze kenmerken zich verbergen
en slechts dan zullen we onze Rover naar de juiste plekken kunnen sturen,
om monsters te nemen van stenen
die ons iets belangrijks kunnen vertellen over wie we zijn.
Of misschien laten ze ons zien
dat er onafhankelijk leven ontstaan is op een andere planeet.
Het is makkelijk.
Je hoeft alleen maar 3,5 miljard jaar terug in de geschiedenis
van de planeet te reizen.
We hebben enkel een tijdmachine nodig.
Makkelijk, toch?
Ja, eigenlijk wel.
Kijk om je heen naar de planeet Aarde.
Dit is onze tijdmachine.
Geologen gebruiken hem om terug te reizen in de geschiedenis.
Ik gebruik hem op een andere manier.
Ik gebruik de planeet om extreme milieus op te zoeken
met omstandigheden die op Mars lijken,
op het moment dat het klimaat veranderde.
Ik probeer te begrijpen wat er gebeurde.
Wat zijn de kenmerken van leven?
Wat bleef er over? Hoe gaan we het vinden?
Ik neem je mee op mijn tijdreis
met die tijdmachine.
Hier zijn we op 4.500 meter hoogte in het Andesgebergte,
of minder dan een miljard jaar na de formatie van de Aarde en Mars.
Zo zagen ze er ongeveer uit.
Overal vulkanen, overal meren die verdampen,
mineralen, warmwaterbronnen.
Zie je de bergjes aan de rand van de meren?
Die worden gebouwd door de nakomelingen van de eerste organismen,
waar ons oudste fossiel vandaan komt.
Om te begrijpen wat daar gebeurt, moeten we nog verder gaan.
Op deze plekken,
net zoals 3,5 miljard jaar geleden op Mars,
het klimaat erg snel verandert en water en ijs verdwijnen.
Om terug te gaan naar de tijd waarin alles veranderde op Mars,
moeten we het hogerop zoeken.
Waarom hoger?
Wanneer je omhoog gaat,
wordt de atmosfeer dunner en minder stabiel,
de temperatuur daalt en er is veel meer uv-straling.
In feite heb je de omstandigheden van Mars toen alles veranderde.
De rit in de tijdmachine is geen pleziertochtje.
Je kan niet rustig zitten in de tijdmachine,
je moet 450 kilo aan apparatuur naar de top slepen
van deze 20.000 voet hoge vulkaan in het Andesgebergte.
Dat is ongeveer 6.000 meter.
Je moet slapen op een helling van 42 graden
en hopen dat er geen aardbeving zal zijn die nacht.
Op de top vinden we waarvoor we kwamen:
hier zijn de omstandigheden in het meer
gelijk aan die op Mars 3,5 miljard jaar geleden
Nu moeten we verder reizen,
het meer in.
Dat betekent: berguitrusting uittrekken,
duikpakken aantrekken en het meer in.
Op dat precieze moment stappen we terug in de tijd,
3,5 miljard jaar in de geschiedenis van een andere planeet,
om antwoorden te krijgen.
Overal barst het van leven.
Alles wat je op deze afbeelding ziet, is een levend organisme.
Misschien de duiker niet, maar al het andere wel.
Maar de afbeelding is misleidend,
want hoewel het barst van leven in die meren,
is er zoals op veel plaatsen op Aarde door klimaatverandering
een groot verlies aan biodiversiteit.
In de monsters die we terugbrachten,
bestond 36 procent van de bacteriën uit drie soorten
en dit zijn de soorten die het tot op heden overleefd hebben.
Dit is een ander meer, vlak naast het eerste.
De rode kleur komt niet van mineralen,
maar van kleine algen.
De uv-straling is venijnig in deze regio.
Op Aarde wordt 11 als extreem beschouwd.
Tijdens uv-stormen loopt de uv-index hier op tot 43.
Factor 30 anti-zonnebrand is daar nutteloos
en het water van de meren is zo helder
dat de algen zich nergens kunnen verstoppen,
dus maken ze hun eigen anti-zonnebrand aan.
Dat is de rode kleur die je ziet.
Ze kunnen zich niet eindeloos aanpassen,
dus wanneer het water van het oppervlak verdwijnt,
kunnen de microben nog maar één ding doen:
ondergronds gaan.
De microben leven in de stenen
die je op de afbeelding ziet
en de stenen, die een beetje licht doorlaten, beschermen hen.
De algen krijgen het goede van de uv
en lozen het slechte deel dat hun DNA kan aantasten.
Daarom trainen we onze Rover
om op Mars op zulke plekken naar leven te zoeken,
want als er 3,5 miljard jaar geleden leven was op Mars,
dan gebruikte het dezelfde strategie om zichzelf te beschermen.
Het is duidelijk
dat het onderzoeken van extreme milieus ons veel helpt
in de verkenning van Mars en het voorbereiden van missies.
Het heeft ons geholpen de geologie van Mars te begrijpen.
Het heeft ons geholpen het oude klimaat van Mars en zijn evolutie te begrijpen
en zijn potentiële leefbaarheid.
De laatste Rover op Mars heeft sporen van organisch materiaal aangetroffen.
Er zijn organische materialen op het oppervlak van Mars.
De Rover ontdekte ook sporen van methaan.
We weten nog niet of dit methaan
van geologische of biologische afkomst is.
In ieder geval leert deze ontdekking ons
dat de hypothese dat er leven is op Mars
nog steeds geldig is.
Ik hoop je overtuigd te hebben van het belang van Mars,
maar we moeten niet denken dat Mars
de enige vindplaats van microbieel leven in het zonnestelsel is,
want Mars en de Aarde
kunnen een gemeenschappelijke oorsprong van leven hebben,
maar het is niet makkelijk als je voorbij Mars gaat.
De mechanica van de ruimte
bemoeilijkt de uitwisseling van materiaal tussen planeten.
Als we leven ontdekken op die planeten,
zal het een ander soort leven zijn dan bij ons.
Het zou kunnen blijken dat alleen wij leven hebben,
of alleen wij en Mars,
of dat er verschillende levensbomen zijn in ons zonnestelsel.
Ik weet het antwoord nog niet, maar ik weet wel dat
wat het resultaat ook zal zijn, wat het magische getal ook is,
het zal ons een maat geven
waarmee we de kans op leven kunnen voorspellen,
overvloed en diversiteit buiten ons zonnestelsel.
Onze generatie kan dit bereiken.
Dit kan onze nalatenschap zijn, mits we durven te onderzoeken.
Tenslotte,
als iemand beweert dat het niet hip is
om naar buitenaardse microben te zoeken,
omdat je geen filosofische discussie met ze kan voeren,
wil ik laten zien hoe je hen kunt tegenspreken.
Organisch materiaal kan ons iets vertellen
over het milieu, over complexiteit en over diversiteit,
DNA of een andere informatiedrager vertelt ons iets over aanpassing,
over evolutie, over overleven, over verandering op planeten
en de overdracht van informatie.
Kortom: ze vertellen ons
wat begon als microbiële ontwikkeling
en waarom een microbiële ontwikelling
soms een beschaving wordt
en soms doodloopt.
Neem ons zonnestelsel en de Aarde.
Op aarde bestaan meerdere intelligente soorten,
maar slechts één heeft technologie bereikt.
In de reis van ons eigen zonnestelsel
zit een enorm krachtige boodschap
die stelt dat we op zoek moeten naar buitenaards leven, klein en groot.
Microben spreken en wij luisteren.
Ze leiden ons,
van planeet tot planeet en van maan tot maan,
naar hun grote broers verder weg.
Ze tonen ons diversiteit,
en overvloed van leven.
Ze vertellen ons hoe het leven overleefd heeft
en beschaving bereikte,
intelligentie, technologie en inderdaad ook filosofie.
Dankjewel.
(Applaus)