Таємниця походження життя може ховатися на Марсі

Хоч нам і подобається уявляти маленьких зелених чоловічків, значно ймовірніше, що життя на інших планетах буде в мікробних формах. Планетознавець Наталі Кеброл бере нас із собою в пошук мікробів на Марсі. Це полювання, що, як не дивно, веде до віддалених озер в Андах. Це екстремальне середовище, із тонкою атмосферою та сухою землею, подібне до поверхні Марсу близько 3,5 мільярдів років тому. Те, як мікроби адаптуються, щоб вижити тут, може показати нам, де проводити пошуки на Марсі, а також допоможе зрозуміти, чому деякі форми життя, що починаються як мікробні, розвиваються в цивілізації, а інші закінчуються глухим кутом.

Знаєте, інколи

найважливіші речі містяться
в найменших елементах.

Я збираюся спробувати переконати вас
за ті 15 хвилин, що маю,

що мікроби можуть багато чого сказати
в таких питаннях, як

"Чи ми самі?"

І вони можуть розповісти нам більше
не лише про життя в нашій Сонячній системі,

але можливо, й поза нею,

ось чому я розшукую їх
у найнеймовірніших місцях Землі,

в екстремальному середовищі, де умови

справді ставлять їх на межу виживання.

Насправді, інколи й мене, коли я
занадто до них наближаюся.

Але ось у чому справа:

ми - єдина розвинута цивілізація
в Сонячній системі,

але це не означає, що поблизу немає
мікробних форм життя.

Насправді, на планетах і супутниках,
які ви тут бачите,

може існувати життя. На всіх них.
І ми знаємо це,

і це дуже ймовірно.

І якщо ми знайдемо життя
на цих супутниках і планетах,

ми відповімо на такі запитання, як

чи ми самі в Сонячній системі?

Звідки ми походимо?

Чи є в нас родичі по сусідству?

Чи є життя за межами нашої
Сонячної системи?

І ми можемо ставити ці запитання,
тому що відбулася революція

в нашому розумінні того,
яку планету вважати придатною для життя.

І на сьогодні придатною для життя
вважається планета,

що має зону, в якій стабільно є вода,

але, як на мене, це горизонтальне
визначення придатності для життя,

оскільки воно включає відстань до зірки.

Але є інший вимір придатності
для життя,

і це вертикальний вимір.

Думайте про це,

як про умови під поверхнею планети,
коли ви дуже далеко від сонця,

але у вас все одно є вода,
енергія, поживні речовини,

які для деяких є їжею

і захистом.

І коли ви подивитеся на Землю

далеко від сонячного світла,
глибоко в океані,

життя буяє,

і для цього потрібна лише хімія.

Якщо подумати про це,
всі стіни рухнуть.

У нас практично немає обмежень.

І якщо ви подивитеся на
останні заголовки,

то побачите, що ми
відкрили підземні океани

на Європі, на Ганімеді,
на Енцеладі, на Титані,

а зараз знайшли на Енцеладі гейзер
і гарячі джерела.

Наша Сонячна система перетворюється
на гігантський спа-салон.

Кожен, хто відвідував спа, знає,
як його люблять мікроби, правда ж?

(Сміх)

Тож на цьому етапі подумайте також
про Марс.

На сьогодні життя на поверхні
Марса неможливе,

але воно все ще може ховатися під землею.

Тож ми прогресуємо в розумінні
придатності для життя,

але ми також прогресуємо
в нашому розумінні того,

що можна вважати ознаками
життя на Землі.

У нас є так звані органічні молекули,

і вони є основою для життя,

і в нас є копалини,

мінерали й біомінерали,

завдяки реакції між
бактеріями та породами,

і, звичайно, в нас є гази в атмосфері.

Але погляньте на ці
маленькі зелені водорості

праворуч на слайді.

Це прямі нащадки тих, хто
"качав" кисень

в атмосфері Землі
мільярд років тому.

Під час цього вони отруїли
90 відсотків життя

на поверхні Землі.

Але саме завдяки їм
ви сьогодні дихаєте повітрям.

Але попри те, як зростає наше
розуміння всіх цих речей,

залишається одне запитання,
на яке ми досі не можемо відповісти:

звідки ми походимо?

І знаєте, стає ще гірше,

тому що ми не зможемо
знайти фізичні свідчення

про наше походження
на цій планеті,

оскільки тут немає нічого старшого
за чотири мільярди років.

Немає жодних даних,

їх знищено тектонікою плит і ерозією.

Це я називаю біологічним горизонтом Землі.

За межами цього горизонту
ми не знаємо нашого походження.

Тож усе втрачено? Не обов'язково.

І ми можемо знайти
свідчення про наше походження

в найнеймовірнішому місці -
на Марсі.

Як це можливо?

Очевидно, при зародженні Сонячної системи

на Марс і Землю падали
величезні астероїди та комети,

уламками яких були закидані
обидві планети.

Земля та Марс тривалий час
кидали одне на одного породи.

Частина порід опинилася на Землі.

Уламки Землі опинилися на Марсі.

Тож очевидно, що ці дві планети
було засіяно однією речовиною.

Можливо, наш предок чекає
нас на поверхні.

Але це також означає, що ми можемо
знайти сліди нашого походження на Марсі.

На Марсі може бути ключ до цієї таємниці.

Саме тому він настільки важливий для нас.

Але для цього

потрібно, щоб Марс був придатним
для життя, коли були необхідні умови.

Тож чи був Марс придатним для життя?

Зараз у нас є декілька місій,
що свідчать про це.

Коли на Землі з'явилося життя,

на Марсі були океан, вулкани, озера

і річки, як на цьому прекрасному фото.

Це фото кілька тижнів тому
прислав марсохід Curiosity.

На ньому зображені залишки річки,
і це фото дещо нам говорить:

води було достатньо

й на поверхні тривалий час були джерела.

Це хороші новини для життя.

Хімічним процесам, що створюють життя,
потрібно багато часу.

Отож, це надзвичайно хороші новини,

але чи означає це, що знайти життя
на Марсі буде легко?

Не обов'язково.

Ось що відбулося:

У той час, як на поверхні Землі
вибухнуло життя,

на Марсі ставало все гірше

буквально.

Атмосферу здували сонячні вітри,

Марс втратив свою магнітосферу,

по його поверхні били космічні промені
та ультрафіолет.

Тоді вода перемістилася в космос
і зникла під поверхнею.

Тож якщо ми хочемо зрозуміти,

якщо ми хочемо знайти ті сліди ознак життя

на поверхні Марсу, якщо вони там є,

нам потрібно зрозуміти,
як кожна з цих подій

вплинула на збереження історичних даних.

Лише тоді ми зможемо дізнатися,
де ховаються ті сліди,

і лише тоді ми зможемо посилати
наші марсоходи в правильному напрямку,

де ми зможемо взяти пробу тих порід,
які, можливо, скажуть нам щось важливе

про те, ким ми є,

або ж про те, що десь, окремо від нас,

на іншій планеті зародилося життя.

Зробити це просто.

Потрібно всього-навсього
повернутися на планету

3,5 мільярдів років тому.

Нам лише потрібна машина часу.

Просто, правда?

Насправді, так.

Озирніться навколо - це планета Земля.

Це наша машина часу.

З її допомогою геологи повертаються
в минуле нашої планети.

Мені вона допомагає дещо інакше.

З допомогою Землі я подорожую

в місця з дуже екстремальним середовищем,

з умовами, подібними до тих,
що були на Марсі

в той час, коли змінився клімат,

і там я намагаюся зрозуміти, що трапилося.

Якими є ознаки життя?

Що залишилося? Як ми їх знайдемо?

На хвилину я візьму вас із собою

в подорож на тій машині часу.

І зараз, як ви бачите,
ми в Андах, на висоті 4500 метрів,

але насправді, ми менш, ніж у мільярді
років від того моменту,

коли сформувалися Земля та Марс.

Земля й Марс виглядали майже так само:

скрізь вулкани, озера, що випаровуються,

мінерали, гейзери,

а ще - бачите ті пагорби на березі озер?

Вони створені нащадками перших організмів,

що дали нам перші копалини на Землі.

Але якщо ми хочемо зрозуміти,
що відбувається, потрібно піти трохи далі.

Ось іще одна цікава річ про цю місцевість:

точно, як три з половиною
мільярди років тому на Марсі,

тут дуже швидко змінюється клімат
і зникають вода та лід.

Але нам потрібно повернутися в той час,
коли все змінилося на Марсі,

а для цього необхідно піднятися вище.

Чому?

Тому що, коли ми піднімаємося вище,

атмосфера стає вужчою, менш стабільною,

температура знижується,

збільшується кількість
ультрафіолетового випромінювання.

По суті,

ми наближаємося до умов, що були
на Марсі, коли все змінилося.

Я не обіцяла спокійної
подорожі в машині часу.

Ви не будете просто сидіти.

Вам потрібно буде витягти більше 450 кг
знаряддя на вершину

цього вулкана в Андах,
висотою 20 000 футів.

Це близько 6 000 метрів.

Окрім цього, вам доведеться спати
на 42-градусних схилах

і сподіватися, що вночі
не буде землетрусу.

Але коли ми добираємося до вершини,
то бачимо озеро, заради якого прийшли.

На цій висоті умови в озері точно такі ж,

як були на Марсі три з половиною
мільярди років тому.

А тепер ми змінимо курс нашої подорожі

та зануримося в озеро.

Для цього нам потрібно
зняти гірське спорядження,

вдягти костюми та пірнути.

Але як тільки ми зануримося в озеро,
в той самий момент,

ми повернемося

на три з половиною мільярди років
тому в минуле іншої планети

й тоді ми отримаємо відповідь,
за якою прийшли.

Життя всюди, абсолютно всюди.

Все, що ви бачите на цьому фото, -
живий організм.

Можливо, не водолаз, але все інше.

Але це фото оманливе.

У цих озерах вирує життя,

але, як у багатьох місцях на Землі,
у зв'язку зі зміною клімату зараз

відбувається значна
втрата біорізноманіття.

У пробі, яку ми взяли додому,

36 відсотків бактерій у цих озерах
складалися з трьох видів,

а ці три види - єдині, що вижили.

Ось іще одне озеро,
зовсім поряд із першим.

Червоний колір, який ви бачите,
спричинений не мінералами.

Він викликаний маленькими водоростями.

У цій місцевості жахливе
ультрафіолетове випромінювання.

Будь-де на Землі 11 вважається крайністю.

Тут, під час ультрафіолетових штормів,
УФ індекс досягає 43.

Крем від засмаги вам там не допоможе.

Вода в тих озерах настільки прозора,

що водоростям немає, де ховатися,

й вони виробляють власний
сонцезахисний крем,

саме він відповідає за червоний
колір, який ви бачите.

Але вони можуть адаптуватися
лише тимчасово,

а потім, коли вся вода зникає з поверхні,

у мікробів залишається лише один вихід:

вони йдуть під землю.

І ці мікроби, породи,
які ви бачите на слайді,

насправді, вони живуть всередині порід

і використовують їхню прозорість
як захист,

щоб отримати корисну
долю ультрафіолету

і відкинути ту, що може пошкодити ДНК.

Саме тому ми беремо марсохід,

щоб навчити їх шукати життя
на Марсі в цій місцевості,

тому що якщо на Марсі було життя
три з половиною мільярди років тому,

воно використовувало для самозахисту
таку ж стратегію.

Очевидно,

що подорожі до місцевостей із
екстремальним середовищем допомагають

досліджувати Марс і готуватися до місій.

Поки що вони допомогли нам
зрозуміти геологію Марсу.

Вони допомогли зрозуміти минулий клімат
Марсу та його еволюцію,

а також його потенційну
придатність для життя.

Наш останній марсохід знайшов
сліди органічних речовин.

Так, на поверхні Марсу є
органічні речовини.

Він також знайшов сліди метану.

Ми ще не знаємо, чи цей метан

стосується геології чи біології.

Проте ми знаємо, що завдяки
цьому відкриттю

гіпотеза про те, що на Марсі
сьогодні є життя,

залишається реальною.

Думаю, тепер я вас переконала,
що Марс дуже важливий для нас,

але було б помилкою вважати,
що Марс - це єдине місце

в Сонячній системі, де можна
потенційно знайти мікробні форми життя.

Причина цього в тому, що Марс і Земля

можуть мати спільне коріння
в своєму дереві життя,

але коли ми йдемо далі Марсу,
все не так просто.

У зв'язку з небесною механікою,

планетам важко обмінюватися матерією.

Тому, якщо ми знайдемо
життя на тих планетах,

воно буде відрізнятися від нас.

Це буде інша форма життя.

Але врешті, можливо,
життя є лише тут.

Можливо - тут і на Марсі,

або ж, можливо, в Сонячній системі
багато дерев життя.

Я ще не знаю відповіді,
але дещо можу вам сказати:

не важливо, яким буде результат,
не важливо, яким є чарівне число.

Це дасть нам стандарт,

за яким ми зможемо вимірювати
потенційну придатність для життя,

достаток і розмаїття
поза нашою Сонячною системою.

І цього може досягти наше покоління.

Це може бути нашою спадщиною,
якщо ми наважимося на дослідження.

Тепер,

якщо вам хтось скаже, що шукати
мікроби на інших планетах не круто,

тому що з ними не може бути
філософських бесід,

дозвольте показати вам, чому і як
ви можете довести, що вони неправі.

Органічні речовини можуть розповісти

про навколишнє середовище,
його численні складові та різноманіття.

ДНК чи будь-який носій інформації
розкажуть про адаптацію,

про еволюцію, про виживання,
про планетарні зміни

та про передачу інформації.

Разом вони розповідають нам про те,

що почалося як мікробне життя,

і чому те, що почалося як мікробне життя,

інколи перетворюється на цивілізацію

або врізається в глухий кут.

Погляньте на Сонячну систему
та погляньте на Землю.

На Землі багато розвинутих видів,

але лише один зумів створити технології.

Тут, на шляху нашої Сонячної системи,

є дуже важливе повідомлення,

яке говорить, що ми маємо шукати
іншопланетне життя, велике й маленьке.

Тож мікроби говорять, а ми слухаємо,

і вони наближують нас,

планета за планетою,
супутник за супутником,

до своїх старших братів.

І вони розповідають нам про різноманіття,

вони розповідають нам про багатство життя

і про те, як це життя дожило до того часу,

щоб досягти цивілізації,

розвинутості, технологій і,
звичайно, філософії.

Дякую.

(Оплески)