Jak Mars možná obsahuje tajemství původu života

Zatímco si rádi představujeme malého zeleného mužíka, je mnohem více pravděpodobné, že život na jiné planetě je spíše na mikrobiální úrovni. Nathalie Cabrol nás zasvětí do hledání mikrobů na Marsu, vezme nás na lov, který se děje v odlehlých jezerech Andaluských hor. Toto extrémní prostředí - se svou tenkou atmosférou a spálené země - podobné povrchu Marsu před 3,5 miliardami let. Jak se mikroby adaptují, aby zde přežili nám může ukázat, kde je hledat na Marsu - a může nám pomoci porozumět proč některé mikrobiální kombinace vyústili v civilizaci zatímco ostatní byly slepou uličkou.

Někdy

bývají ty nejdůležitější věci
v tom nejmenším balení.

Během těch 15 minut, které mám,
se vás pokusím přesvědčit,

že bakterie nám mohou hodně odpovědět
na otázky typu:

"Jsme (ve vesmíru) sami?"

a mohou nám říct více nejen o životě
v naší sluneční soustavě

ale možná i za ní.

To je důvod, proč je hledám na
nejnepravděpodobnějších místech na Zemi

v extrémním prostředí,
kde je okolní podmínky

nutí žít na hranici možného.

A mě vlastně někdy taky, když
se je snažím pozorovat moc zblízka.

Každopádně:

V naší sluneční soustavě
jsme jediná vyspělá civilizace,

ale to neznamená, že
tam někde nejsou alespoň bakterie.

Ve skutečnosti všechny planety a měsíce,
které zde uvidíte,

mohou hostit život – my víme, že mohou –

je to velmi pravděpodobné.

A pokud bychom na těchto planetách a
měsících život našli,

pak bychom odpověděli na otázky typu:

"Jsme ve sluneční soustavě sami?"

"Odkud pocházíme?"

"Máme v sousedství rodinu?"

"Je život mimo naší sluneční soustavu?"

Na všechny tyto otázky se můžeme ptát,
protože proběhla změna

v našem chápání –
– co je to vlastně obyvatelná planeta

a dnes víme, že je to planeta,

která má stabilní oblasti vody,

ale pro mě je to pouze horizontální
definicí obyvatelnosti,

protože to zahrnuje vzdálenost od hvězdy,

ale pak je tu další rozměr obyvatelnosti,

a tou je rozměr vertikální.

Uvažujme o tom, jako o

podmínkách v podzemí/podloží planety,
kde jste velmi daleko od slunce,

ale na které je i tak dostupná voda,
energie, živiny,

což pro některé znamená potravu

a ochranu.

Když se podíváte na Zemi,

velmi daleko od slunečních paprsků,
hluboko v oceánu,

máte vzkvétající život,

který k životním procesům
používá pouze chemii.

Takže když se nad tím zamyslíte
z tohoto pohledu, všechny zábrany padají.

V podstatě nemáte žádné překážky.

A pokud jste poslední dobou
sledovali titulky novin

víte, že jsme objevili podzemní oceány

na Europě, Ganymedu, Enceladu, na Titanu,

a právě teď objevujeme gejzír
a horké prameny na Enceladu –

– náš solární systém se mění v obří lázně.

Každý, kdo kdy byl v lázních ví, kolik tak
bakterií tam tak je, že...

(smích)

Nyní se podívejme na Mars.

Dnes na povrchu Marsu není
žádný život možný,

ale stále by mohl být ukrytý pod povrchem.

Takže, děláme pokroky
v pochopení obyvatelnosti,

ale zároveň děláme pokrok v pochopení,

jaké jsou vlastně známky a
podpisy života na Zemi.

Můžete mít, jak jim my říkáme,
organické molekuly –

– stavební kameny života,

můžete mít fosílie,

a taky minerály a biominerály,

které jsou reakcí mezi bakterií a kamenem,

a samozřejmě můžete mít plyny v atmosféře.

A když se podíváte na tyto
drobné zelené řasy

– na snímku vpravo –

jsou to přímí potomci těch,
kteří kyslíkem plnili

Zemskou atmosféru před miliardou let.

V důsledku čehož otrávili
90 % tehdejšího života

na Zemském povrchu,

ale jsou příčinou, že dnes dýcháme právě
takovýto vzduch.

Ale čím více rozumíme všem těmto věcem,

stále zůstává jedna otázka, na kterou
nedokážeme najít odpověď,

a to – odkud pocházíme?

A zhoršuje se to,

protože nebudeme schopni
najít fyzický důkaz

našeho původu na této planetě

a důvodem je, že vše, co tu bylo
starší než 4 miliardy let, je již pryč.

Všechny důkazy jsou již pryč,

vymazány posuny tektonických desek
a erozí.

Já to nazývám Zemským
biologickým horizontem.

Za tímto horizontem je naše nezodpovězené
"Odkud pocházíme?".

Takže, je vše ztraceno? No, možná ne.

Možná budeme schopni najít důkazy
o našem původu

na velmi nepravděpodobném místě – a tím
místem je Mars.

Jak je to možné?

Úplně na začátku, po zrodu naší
sluneční soustavy,

byly Mars a Země bombardovány
obřími asteroidy a kometami

a všude po nich byly rozesety
jejich pozůstatky.

Země a Mars "po sobě házeli" kusy hornin
po velice dlouhou dobu.

Kusy horniny přistály na Zemi.

Kusy horniny přistály na Marsu.

To znamená, že tyto dvě planety by měly
být posety stejným materiálem.

Takže jasně, Děda tam možná někde sedí
a čeká na nás.

Ale také to znamená, že můžeme jít na Mars
a najít tam stopy našeho vlastního původu.

Mars tam pro nás možná má
toto tajemství schované.

Tohle je důvod, proč je pro nás Mars
tak speciální.

Ale aby se toto mohlo stát,

musel být Mars obyvatelný v ten moment,
kdy byly správné podmínky.

Byl Mars obyvatelný?

Několik uskutečněných misí nám říká
přesně totéž:

V té době, kdy se život objevil na Zemi,

Mars měl oceán, měl sopky, měl jezera,

a měl nádherné delty – stejné jako vidíte
zde na obrázku.

Tento obrázek byl zaslán sondou Curiosity
před několika týdny.

Ukazuje pozůstatky delty
a tenhle obrázek nám říká,

že vody byl nadbytek

a zůstávala na povrchu
po velmi dlouhou dobu.

To jsou pro život dobré zprávy.

Chemie života potřebuje hodně času,
než se začne projevovat.

Toto jsou velmi dobré zprávy,

ale znamená to, že pokud tam přiletíme,
bude snadné na Marsu najít život?

Ne nezbytně.

Tady je, co se stalo:

V době, kdy se na Zemském povrchu
život začal rozvíjet,

na Marsu šlo vše jižně,

doslova.

Atmosféra byla odvanuta solárními větry,

Mars ztratil svou magnetosféru,

a povrch Marsu byl pak vystaven vesmírnému
záření a UV paprskům

a voda se vypařila
anebo se dostala do podzemí.

Takže chce-li porozumět,

pokud chceme být schopni najít stopy po
známkách života

na povrchu Marsu, a pokud tam jsou,

potřebujeme pochopit, jaký účinek měla
každá z těchto událostí

na zachování jeho záznamu.

Jedině pak dokážeme rozluštit, kde se
tyto známky ukrývají,

a jedině pak dokážeme poslat naše
sondy na ta správná místa,

kde pak můžeme zkoumat horniny,
které nám možná řeknou něco

velmi důležitého o tom, kdo jsme.

A pokud ne, tak nám možná řeknou,
že se někde, nezávisle,

život objevil na jiné planetě.

Učinit tak je velmi snadné.

Jen se musíte vrátit
o 3,5 miliardy let zpátky

do minulosti planety.

Potřebujeme pouze stroj času.

Snadné, že?

No, vlastně to snadné je.

Podívejte se kolem sebe –
to je planeta Země.

To je náš stroj času.

Geologové jej používají k návratu
do minulosti naší vlastní planety.

Já jej používám trochu jinak.

Používám planetu Zemi, abych se dostala
do extrémního prostředí

kde jsou podmínky podobné, jako byly ty
na Marsu

v době, kdy se klima změnilo,

a snažím se pochopit, co se stalo.

Co je podpisem života?

Co zbývá? Jak to najdeme?

Na chvíli vás vezmu s sebou

na výlet strojem času.

Tady vidíte Andy ve výšce
4 500 metrů na mořem,

ale zároveň jsme v čase o něco méně než
miliardu let po zformování Země a Marsu.

Země a Mars v tu dobu vypadají
skoro tak jako zde:

všude sopky, všude vypařující
se voda z jezer

minerály, horké prameny,

a pak – vidíte tyhle kopečky na břehu
těch jezer?

Jsou postaveny potomky prvních organismů,

daly nám první fosílii na Zemi,

Ale pokud chceme porozumět tomu, co se zde
děje, musíme jít ještě o něco dále.

Další ze zajímavostí těchto míst

je, že přesně jako na Marsu před
3,5 miliardami let,

se zde klima mění velmi rychle
a vody i led mizí.

Ale my se potřebujeme vrátit do doby,
kdy se na Marsu vše změnilo,

a k tomu potřebujeme jít ještě výše.

Proč?

Protože když jdete výše,

atmosféra se ztenčuje
a stává se méně stabilní,

teplota klesá a je tu
i mnohem více UV záření.

V podstatě

se dostáváte do podmínek na Marsu,
když se vše změnilo.

Neslibovala jsem žádný pohodlný
výlet ve stroji času.

Nebudete sedět ve stroji času.

Musíte vytáhnout 500 kilo
vybavení na vrchol

na tuto 20 000 stop
vysokou sopku v Andách.

To je něco kolem 6 000 metrů.

A taky musíte spát ve svahu,
který má sklon 42 stupňů

a musíte doufat, že v noci
nebude zemětřesení.

Ale na vrcholu najdeme jezero,
kvůli kterému jsme sem přišli.

V této nadmořské výšce se jezero nachází
ve stejných podmínkách,

jako ty na Marsu,
před 3,5 miliardy let.

Teď musíme naše putování pozměnit,

a dostat se dovnitř jezera.

Abychom to mohli udělat, musíme
sundat horolezecké vybavení,

převléct se do neoprenu a vlézt dovnitř.

Ale v okamžiku,
kdy vstoupíme do toho jezera,

se dostáváme zpět,

do minulosti jiné planety
před 3,5 miliardami let,

a pak si můžeme jít pro odpovědi,
kvůli kterým tu jsme.

Život je všude, úplně všude.

Vše, co vidíte na obrázku,
je žijící organismus.

Možná ne ten potápěč,
ale vše ostatní ano.

Ale tento obrázek je velmi klamavý.

Život v těchto jezerech bují,

ale stejně jako na mnoha místech na Zemi,
právě teď a vlivem klimatické změny,

je zde veliký úbytek
biologické rozmanitosti.

Ve vzorcích, které jsme si odebrali

v těchto jezerech jsou v 36 %
bakterie zastoupeny třemi druhy,

a tyto 3 druhy jsou ty přeživší
až do dnešních dnů.

Zde je další jezero, hned
vedle toho prvního.

Ta červená barva, kterou vidíte,
není způsobena minerály.

Je způsobena přítomností drobné řasy.

V této oblasti je UV záření
skutečně nepříjemné.

Kdekoliv jinde na Zemi,
11 by bylo považováno za extrém.

Tam, během UV bouří,
dosahuje UV index hodnoty 43.

Ochranný faktor (SPF) 30 vás tu nezachrání,

a voda je v těchto jezerech
tak průzračná,

že se tu řasy nemají kde schovat,

a tak si produkují vlastní odstínění,

a tím je právě ta červená barva.

Ale mohou se přizpůsobit jen takto

a pokud všechna voda z povrchu zmizí,

mikrobům zbývá pouze jedno řešení:

Jdou pod zem.

A tito mikrobi

ve skutečnosti žijí uvnitř kamenů

a jejich průsvitnost používají jako
svou ochranu

k získaní užitečné části UV záření

a k odstínění té části UV záření,
která by mohla poškodit jejich DNA.

A to je důvod, proč s sebou bereme vozítko

abychom je vytrénovali na hledání života
v těchto místech,

protože pokud před 3,5 miliardou let
na Marsu život byl,

musel použít stejnou strategii
ke své ochraně.

Je celkem zřejmé,

že návštěva extrémního prostředí
nám velmi pomáhá

k přípravě misí na Mars
a jeho prozkoumávání.

Zatím nám to pomohlo pochopit
geologii Marsu.

Pomohlo nám to pochopit předchozí klima
na Marsu a jeho vývoj,

ale také jeho potenciální obyvatelnost.

Naše poslední vozítko na Marsu objevilo
stopy organických látek.

Jo! Na povrchu Marsu jsou organické látky.

A také objevil stopy metanu.

Zatím nevíme, zda je metan původu

geologického nebo biologického.

Tak či tak díky tomuto objevu víme,

že hypotéza, že na Marsu
je ještě stále přítomen život,

zůstává životaschopnou.

Myslím, že jsem vás přesvědčila,
že Mars je pro nás výjimečný,

ale bylo by chybou si myslet,
že Mars je jediné zajímavé místo

v naší sluneční soustavě s potenciálem
nalezení mikrobiálního života.

A důvodem je, že Mars a Země

mohou mít společný základ
jejich stromu života,

ale když jdete dále za Mars,
není to tak jednoduché.

Nebeská mechanika
neusnadňuje

výměnu materiálu mezi planetami,

a pokud nalezneme život
na těchto planetách,

bude od toho našeho odlišný.

Bude to odlišný druh života.

Ale nakonec to možná budeme jen my,

my a Mars,

nebo naopak, v naší sluneční soustavě může
být mnoho stromů života.

Odpověď zatím neznám,
ale něco vám říct můžu:

Nehledě na výsledek,
nehledě na to magické číslo,

dá nám to standard,

díky kterému budeme schopni měřit
potenciál života,

četnost a rozmanitost
mimo naši sluneční soustavu.

Tohle může zvládnout
naše generace.

Toto může být náš odkaz, ale pouze
pokud se odvážíme prozkoumávat.

A nakonec:

až vám někdo řekne, že hledání
mimozemských mikrobů není zábava,

protože s nimi nemůžete vést
filozofickou konverzaci,

ukážu vám, proč a jak jim můžete říct,
že se mýlí.

Organický materiál vám poví

o prostředí, o komplexnosti
a o rozmanitosti.

DNA, nebo jiný nosič informace,
svědčí o adaptaci,

o evoluci, o přežití,
o planetárních změnách

a o přenosu informací.

Vše dohromady nám říká, že

co začalo mikrobiální cestou,

a proč něco začalo
mikrobiální cestou,

někdy končí jako civilizace

a někdy je to slepá ulička.

Podívejte se na sluneční soustavu,
podívejte se na Zemi.

Na Zemi je mnoho inteligentních druhů,

ale pouze jeden dosáhl technologie.

Právě zde,
na cestě naší sluneční soustavou,

je zde opravdu velmi silný vzkaz,

který říká, jak bychom se na mimozemský
život měli dívat. Na malý i velký.

Takže ano! Mikroby mluví a my posloucháme,

a oni nás berou

jednu planetu a jeden měsíc
po druhém,

směrem ke svým velkým bratrům tam venku.

A povídají nám o rozmanitosti,

povídají nám o hojnosti života,

a povídají nám, jak tenhle život
mohl přežít tak dlouho,

dosáhnout civilizace,

inteligence, technologie a v neposlední
řadě i filosofie.

Díky.

(potlesk)