Czy Mars może skrywać tajemnicę powstania życia

Choć lubimy sobie wyobrażać małe zielone ludziki, bardziej prawdopodobne jest, że na innych planetach życie może istnieć na poziomie mikroorganizmów. Planetolog Nathalie Cabrol wprowadza nas w tajniki poszukiwań mikroorganizmów na Marsie. Jej polowanie prowadzi nas w niedostępne jeziora w Andach. To ekstremalne środowisko, z rozrzedzona atmosferą i wyschniętą glebą, przypomina powierzchnię Marsa sprzed 3,5 miliarda lat. To, jak mikroorganizmy przystosowały się do życia w tych miejscach, może nam podpowiedzieć, gdzie szukać śladów życia na Marsie. Możemy też zrozumieć, dlaczego niektóre ścieżki życia, zaczynające się od bakterii, prowadzą do rozwiniętych cywilizacji, a inne natrafiają na ślepą uliczkę i giną.

Czasami najważniejsze rzeczy
przychodzą małymi kroczkami.

Mam 15 minut, żeby przekonać was,

że mikroorganizmy mają
dużo do powiedzenia w kwestii:

"Czy jesteśmy sami?".

Mogą nam sporo powiedzieć,
nie tylko o życiu w Układzie Słonecznym,

ale też poza nim.

Dlatego poszukuję ich
w najdziwniejszych miejscach na Ziemi,

w ekstremalnym środowisku,
gdzie warunki powodują,

że są one na granicy przeżycia.

Czasem sama ledwo uchodzę z życiem,
kiedy podchodzę zbyt blisko.

Jesteśmy jedyną rozwiniętą cywilizacją
w Układzie Słonecznym,

ale nie przekreśla to możliwości istnienia
innych mikroorganizmów blisko nas.

Planety i księżyce, które widzicie,

wszystkie mogłyby być miejscem życia.

Istnieje duże prawdopodobieństwo.

Jeśli odkryjemy życie
na tych planetach i księżycach,

zadamy sobie pytania:

Czy jesteśmy sami w Układzie Słonecznym?

Skąd pochodzimy?

Czy mamy rodzinę w sąsiedztwie?

Czy istnieje życie poza naszym układem?

Możemy zadawać te pytania,

bo teraz inaczej rozumiemy to,
czym jest zamieszkała planeta.

Zamieszkała planeta to taka,

na której są stabilne zasoby wody.

Dla mnie to tylko horyzontalna definicja,

bo określa odległość do gwiazdy.

Jest jeszcze inny wymiar tego,
czy coś nadaje się do zamieszkania.

To wymiar wertykalny.

Chodzi o warunki pod powierzchnią
planety znajdującej się daleko od Słońca,

gdzie wciąż są obecne: woda,
energia i składniki odżywcze.

Dla niektórych może to oznaczać
pożywienie i ochronę.

Patrząc na Ziemię,

tam, gdzie nie dociera światło
słoneczne, głęboko w oceanach,

życie wciąż się rozwija

dzięki procesom chemicznym.

Myśląc w ten sposób,
opadają wszelkie bariery.

Nie ma żadnych ograniczeń.

Jeśli widzieliście ostatnio
nagłówki gazet,

słyszeliście, że odkryliśmy
podpowierzchniowe oceany

na Europie, Ganimedesie,
Enceladusie oraz Tytanie.

Znaleźliśmy też gejzer
i gorące źródła na Enceladusie.

Nasz Układ Słoneczny
zamienia się w gigantyczne SPA.

Każdy, kto był kiedyś w SPA,
wie jak bardzo mikroby je lubią.

(Śmiech)

Pomyślcie także o Marsie.

Życie jest niemożliwe na jego powierzchni,

ale wciąż może kryć się pod ziemią.

Poczyniliśmy postępy w rozumieniu
pojęcia możliwości zamieszkiwania,

a także w rozumieniu,

jakie są ślady życia na Ziemi.

Możemy wziąć pod uwagę
cząsteczki organiczne,

które są cegiełkami życia,

skamieniałości, minerały, biominerały,

które powstają w wyniku reakcji
pomiędzy bakteriami a skałami,

oraz gazy w atmosferze.

A te maleńkie glony
po prawej stronie slajdu

są bezpośrednimi potomkami organizmów,

które pompowały tlen
w atmosferę ziemską miliard lat temu.

Robiąc to, zatruły 90% życia
na powierzchni Ziemi,

ale dzięki nim oddychamy dziś powietrzem.

Chociaż wiemy coraz więcej,

nadal nie znamy odpowiedzi
na jedno pytanie.

Skąd pochodzimy?

Jest tym trudniej, że nie możemy
znaleźć fizycznego dowodu na to,

skąd wzięliśmy się na naszej planecie,

bo wszystko, co jest starsze
niż 4 miliardy lat, dawno zniknęło.

Wszystkie dowody zniknęły,
usunięte przez ruchy tektoniczne i erozję.

To właśnie nazywam
horyzontem biologicznym Ziemi.

Za tą granicą nie wiemy, skąd pochodzimy.

Czy wszystko przepadło? Może nie.

Być może znajdziemy
ślady naszego pochodzenia

w najbardziej nietypowym
miejscu, na Marsie.

Jak to możliwe?

Na początku Układu Słonecznego,

Mars i Ziemia były bombardowane
przez ogromne asteroidy i komety.

Materiały wyrzucone
z tych uderzeń były wszędzie.

Ziemia i Mars rzucały w siebie
kamieniami przez długi czas.

Kawałki skał spadały na Ziemię,
kawałki Ziemi spadały na Marsa.

Te dwie planety mogły być zasiane
tym samym materiałem.

Może nasz pradziad siedzi tam
na powierzchni i na nas czeka?

Możemy udać się na Marsa
i szukać śladów naszego pochodzenia.

Mars może skrywać tę tajemnicę.

To dlatego jest dla nas wyjątkowy.

Aby to się stało,

Mars musiał być zamieszkały,
w czasie gdy były tam odpowiednie warunki.

Czy tak było?

Wiele misji dowodzi tego samego.

Kiedy na Ziemi pojawiło się życie,

na Marsie były ocean, wulkany i jeziora

oraz delty rzek, jak na tym
pięknym zdjęciu.

Łazik Curiosity wysłał to zdjęcie
kilka tygodni temu.

Widać pozostałości delty,
ale to zdjęcie mówi coś jeszcze.

Wody było pod dostatkiem.

Tryskała na powierzchni
przez bardzo długi czas.

To dobra wiadomość dla życia.

Chemia życia potrzebuje dużo czasu.

To niezwykle dobra wiadomość,

ale czy oznacza, że z łatwością
odnajdziemy życie na Marsie?

Niekoniecznie.

Oto, co się stało.

Kiedy życie rozkwitło
na powierzchni Ziemi,

na Marsie wszystko pogorszyło się.

Atmosfera została rozwiana
przez wiatr słoneczny,

Mars stracił magnetosferę,

promieniowanie UV i kosmiczne
zaczęły bombardować planetę,

woda uciekła w przestrzeń
lub wsiąknęła w glebę.

Jeśli chcemy zrozumieć

i znaleźć jakieś ślady życia
na powierzchni Marsa,

jeśli oczywiście tam są,

musimy wiedzieć, jaki był wpływ
każdego z tych wydarzeń

na zakonserwowanie tych śladów.

Tylko wtedy będziemy wiedzieć,
gdzie są one ukryte

i będziemy mogli wysłać łazik
w odpowiednie miejsca,

gdzie próbki skał mogą nam powiedzieć
coś ważnego o tym, kim jesteśmy,

a jeśli nie, to może gdzieś indziej,
całkiem niezależnie,

powstało życie na innej planecie.

To łatwe.

Wystarczy cofnąć się o 3,5 miliarda lat
w przeszłość planety.

Potrzebny nam wehikuł czasu.

Proste?

W zasadzie, tak.

Rozejrzyjcie się, to planeta Ziemia.

To nasz wehikuł czasu.

Geolodzy używają jej, żeby cofnąć się
w przeszłość naszej planety.

Ja używam jej nieco inaczej.

Wykorzystuję Ziemię, udając się
do bardzo ekstremalnych miejsc,

gdzie warunki podobne są
do tych na Marsie,

w czasie gdy zmieniał się tam klimat.

Tam staram się zrozumieć, co zaszło.

Jakie są ślady życia?
Co pozostało? Jak to znajdziemy?

Na chwilę wezmę was ze sobą

w krótką podróż wehikułem czasu.

Jesteśmy na wysokości
4500 metrów w Andach,

ale tak naprawdę to mniej niż miliard lat
po tym, jak powstały Mars i Ziemia.

Wyglądały wtedy mniej więcej tak:

wszędzie wulkany, parujące jeziora,

minerały, gorące źródła.

Widzicie te hałdy na brzegu jezior?

Zostały zbudowane przez potomków
pierwszych organizmów,

które stworzyły najstarsze
skamieniałości na Ziemi.

Żeby zrozumieć, co się dzieje,
musimy cofnąć się nieco dalej.

Jeszcze jedna rzecz.

Te miejsca są identyczne
jak Mars 3,5 miliarda lat temu.

Klimat zmienia się bardzo szybko,
a woda i lód znikają.

Musimy cofnąć się do czasu,
kiedy wszystko zmieniło się na Marsie.

Musimy wejść wyżej.

Dlaczego?

Bo im wyżej jesteśmy,

tym atmosfera robi się cieńsza
i mniej stabilna,

temperatura spada
i jest więcej promieniowania UV.

Uzyskujemy warunki obecne
na Marsie w czasie zmian.

Nie obiecywałam przyjemnej wycieczki.

Nie będziecie sobie siedzieli w wehikule.

Musicie wnieść ponad 400 kg
sprzętu na szczyt wulkanu w Andach,

który ma ponad 6000 metrów wysokości.

Ponad 6000 metrów.

Musicie spać na spadkach
pod kątem 42 stopni,

mając nadzieję, że w nocy
nie będzie trzęsienia ziemi.

Po dotarciu na szczyt, znajdziemy jezioro,
dla którego tu przyszliśmy.

Na tej wysokości panują takie same warunki

jak na Marsie 3,5 miliarda lat temu.

Teraz musimy udać się w głąb jeziora.

Musimy pozbyć się górskiego sprzętu

i odziać się w odpowiednie kostiumy.

Wchodząc do tego jeziora,

cofamy się 3,5 miliarda lat
w przeszłość innej planety,

szukając odpowiedzi na zadane pytania.

Życie jest wszędzie, dosłownie wszędzie.

Wszystko, co widzicie na zdjęciu,
to żyjące organizmy.

Nie mówię o nurku,
ale o wszystkim dookoła.

To zdjęcie jest dość złudne.

Te jeziora są pełne życia,

ale jak w wielu miejscach na Ziemi,
z powodu zmiany klimatu,

bioróżnorodność bardzo się zmniejszyła.

W próbkach, które zabraliśmy ze sobą,

36% bakterii z tych jezior
składało się z trzech gatunków,

które jak dotąd przetrwały.

Oto inne jezioro, tuż obok tamtego.

Czerwony kolor nie pochodzi od minerałów,

tylko od obecności maleńkich alg.

W tym rejonie promieniowanie UV
jest naprawdę niebezpieczne.

Na Ziemi poziom 11
jest uznany za ekstremalny.

Tutaj podczas burzy UV, poziom wynosi 43.

Kremy z filtrem SPF 30 niewiele zdziałają,

woda jest tak przeźroczysta
w tych jeziorach,

że algi nie mają gdzie się ukryć.

Dlatego wytwarzają własny filtr ochronny.

To ten czerwony kolor.

Mogą przystosować się do tego,

ale kiedy woda zniknie z powierzchni,

mikroorganizmy mają
tylko jedno rozwiązanie.

Muszą schować się pod ziemię.

Skały, które tu widzicie,

mikroby żyją w ich wnętrzu.

Do ochrony używają
przejrzystości tych skał,

żeby uzyskać tylko dobrą część UV,

a odrzucić tę, która uszkodzi ich DNA.

Dlatego wysyłamy nasze łaziki,

szkolimy je, żeby szukały życia
na Marsie w takich miejscach.

Bo jeśli ono istniało
3,5 miliarda lat temu,

musiało wykorzystać
tę samą strategię do ochrony.

To raczej oczywiste,

że wyprawy w takie miejsca
są dla nas bardzo pomocne

w eksploracji Marsa i przygotowaniu misji.

Pomogły nam zrozumieć geologię Marsa,

jego dawny klimat i ewolucję

oraz możliwość zamieszkania tu.

Nasz ostatni łazik odkrył
ślady materii organicznej.

Tak, są takie ślady na powierzchni Marsa.

Odkrył też ślady metanu.

Nie wiemy jeszcze, czy ten metan

ma pochodzenie
geologiczne czy biologiczne.

Z powodu tego odkrycia,

hipoteza, że na Marsie
jest wciąż obecne życie,

pozostaje silna.

Mam nadzieję, że przekonałam was,
jak ważny jest dla nas Mars.

Ale błędem byłoby myślenie,

że to jedyne miejsce
w Układzie Słonecznym,

gdzie można znaleźć
potencjalne mikro życie.

A to dlatego,

że Mars i Ziemia mogły mieć
wspólne pochodzenie,

ale szukanie go poza Marsem
jest już trudniejsze.

Mechanika nieba nie ułatwia nam
wymiany materiału pomiędzy planetami.

Jeśli znajdziemy życie na tych planetach,

będzie ono całkowicie inne od nas.

Zupełnie inny rodzaj życia.

Ale ostatecznie, może będziemy tylko my.

Tylko my i Mars.

A może jest wiele różnych gałęzi
ewolucyjnych w naszym układzie?

Nie znam jeszcze odpowiedzi,
ale mogę powiedzieć,

że nie ważne, jaki będzie wynik
i ile wyniesie magiczna liczba,

da nam to pewien wskaźnik,

dzięki któremu będziemy mogli
zmierzyć możliwość istnienia życia,

jego bogactwo i różnorodność
poza Układem Słonecznym.

To może być osiągnięte
przez nasze pokolenie.

To może być nasze dziedzictwo,
jeśli ośmielimy się to badać.

Jeśli ktoś powie wam, że szukanie
obcych bakterii jest nudne,

bo nie można z nimi przeprowadzić
filozoficznej dysputy,

możecie im udowodnić, że się mylą.

Materiał organiczny powie nam dużo

o środowisku, w którym żyje,
o swojej złożoności i różnorodności.

DNA, czy inny nośnik informacji,
powie nam o przystosowaniach,

o ewolucji, przeżyciu,
o zmianach planetarnych

i o przekazywaniu tych informacji.

To wszystko razem powie nam,

co zapoczątkowało ścieżkę
rozwoju mikroorganizmów

i dlaczego coś, co zaczynało się
od tego poziomu,

czasami kończy jako
rozwinięta cywilizacja,

a czasem nagle trafia
na ślepą uliczkę i ginie.

Spójrzcie na Układ Słoneczny i Ziemię.

Mamy tu wiele inteligentnych gatunków,

ale tylko jeden osiągnął
rozwój technologiczny.

W podróży po naszym Układzie Słonecznym

znajdujemy bardzo ważną wiadomość.

Powinniśmy poszukiwać
obcego życia, małego i dużego.

Mikroby mówią do nas, a my ich słuchamy.

Zabierają nas

na planety czy księżyce,

gdzie żyją ich więksi bracia.

Mówią nam o różnorodności,

bogactwie życia,

w jaki sposób przeżyły tak długo,

żeby zbudować cywilizację,

inteligencję, technologię oraz filozofię.

Dziękuję.

(Brawa)