La 7 august 1996, reporterii, fotografii și operatorii de camere de televiziune au survenit în sediul NASA din Washington, DC. Mulțimea nu s-a concentrat pe rândul oamenilor de știință așezați în auditoriul NASA, ci pe o cutie mică și de plastic de pe masa din fața lor. În cutie se afla o pernă de catifea și cuibărită pe ea ca o bijuterie a coroanei, ca o stâncă - de pe Marte. Oamenii de știință au anunțat că au găsit semne de viață în interiorul meteoritului. Administratorul NASA, Daniel Goldin, a spus cu drag, că a fost o zi „incredibilă”. Era mai exact decât știa.
Stânca, au explicat cercetătorii, s-a format cu 4, 5 miliarde de ani în urmă pe Marte, unde a rămas până acum 16 milioane de ani, când a fost lansată în spațiu, probabil prin impactul unui asteroid. Stânca a rătăcit sistemul solar interior până acum 13.000 de ani, când a căzut în Antarctica. S-a așezat pe gheața de lângă AllanHills până în 1984, când geologii de snowmobile au scos-o.
Oamenii de știință conduși de David McKay de la JohnsonSpaceCenter din Houston au descoperit că stânca, numită ALH84001, avea un machiaj chimic particular. Acesta conținea o combinație de minerale și compuși de carbon care pe Pământ sunt creați de microbi. De asemenea, avea cristale de oxid magnetic de fier, numite magnetită, pe care o produc unele bacterii. Mai mult, McKay a prezentat mulțimii o vedere microscopică electronică a rocii care prezintă lanțuri de globule care aveau o asemănare izbitoare cu lanțurile pe care unele bacterii le formează pe Pământ. „Credem că acestea sunt într-adevăr microfosile de pe Marte”, a spus McKay, adăugând că dovezile nu au fost „dovada absolută” a vieții marțiene trecute, ci mai degrabă „indicatoare în această direcție”.
Printre ultimii care au vorbit în acea zi a fost J. William Schopf, o universitate din California, paleobiologul din Los Angeles, care este specializat în fosilele timpurii ale Pământului. „Vă voi arăta cele mai vechi dovezi de viață de pe această planetă”, a spus Schopf pentru audiență și a afișat un diapozitiv cu un lanț de globule microscopice vechi de 3.465 miliarde de ani, pe care l-a găsit în Australia. „Acestea sunt fosile demonstrabile”, a spus Schopf, implicând că imaginile marțiene ale NASA nu erau. El a închis citând astronomul Carl Sagan: „Cererile extraordinare necesită dovezi extraordinare”.
În ciuda notei de scepticism a lui Schopf, anunțul NASA a fost trâmbițat la nivel mondial. „Marte a trăit, spectacolele de stâncă Meteorite deține dovezi ale vieții pe o altă lume”, a declarat New York Times. „Fosilii de pe planeta roșie ar putea dovedi că nu suntem singuri”, a declarat The Independent of London .
În ultimii nouă ani, oamenii de știință au preluat foarte mult cuvintele lui Sagan. Ei au examinat meteoritul marțian (care este acum vizualizat la Muzeul Național de Istorie Naturală din Smithsonian), iar astăzi puțini cred că arătau microbii marțieni.
Controversa i-a determinat pe oamenii de știință să întrebe cum pot ști dacă o anumită ciudă, cristal sau ciudă chimică este un semn de viață - chiar și pe Pământ. Adebate s-a dezlănțuit de unele dintre cele mai vechi dovezi pentru viața de pe Pământ, inclusiv fosilele pe care Schopf le-a afișat cu mândrie în 1996. Întrebările majore sunt în joc în această dezbatere, inclusiv despre cum a evoluat viața pe Pământ. Unii oameni de știință propun că, pentru primele câteva sute de milioane de ani în care viața a existat, avea o asemănare mică cu viața așa cum o știm astăzi.
Cercetătorii NASA iau lecții din dezbaterea despre viața de pe Pământ pe Marte. Dacă totul merge conform planificării, o nouă generație de rovers va ajunge pe Marte în următorul deceniu. Aceste misiuni vor încorpora biotehnologie de ultimă oră, concepute pentru a detecta molecule individuale realizate de organismele marțiene, fie vii, fie morți de multă vreme.
Căutarea vieții pe Marte a devenit mai urgentă datorită, în parte, sondelor celor doi rovers care călătoresc acum pe suprafața lui Marte și a unei alte nave spațiale care orbitează planeta. În ultimele luni, au făcut o serie de descoperiri uimitoare care, încă o dată, îi tentează pe oamenii de știință să creadă că Marte adăpostește viață - sau au făcut acest lucru în trecut. La o conferință din februarie, în Olanda, a fost intervievată o audiență de experți pe Marte despre viața marțiană. Aproximativ 75 la sută dintre oamenii de știință au spus că au crezut că viața a existat odată acolo, iar 25% dintre aceștia consideră că Marte are acum viață.
Căutarea rămășițelor fosile ale unor organisme unicelulare primitive, cum ar fi bacteriile, a decolat în 1953, când Stanley Tyler, geolog economic la Universitatea din Wisconsin, a încurcat peste roci vechi de 2, 1 miliarde de ani pe care le-a adunat în Ontario, Canada . Stâncile lui negre sticloase, cunoscute sub numele de cherts, erau încărcate cu filamente ciudate, microscopice și bile goale. Lucrând cu paleobotonistul Harvard, Elso Barghoorn, Tyler a propus ca formele să fie de fapt fosile, lăsate în urmă de forme de viață antice, cum ar fi algele. Înainte de opera lui Tyler și Barghoorn, au fost găsite puține fosile care au precedat perioada Cambriană, care a început în urmă cu aproximativ 540 de milioane de ani. Acum, cei doi oameni de știință considerau că viața era prezentă mult mai devreme în istoria de 55, 5 miliarde de ani a planetei noastre. Cât de mult a mers în urmă a rămas pentru cercetătorii de mai târziu să descopere.
În următoarele decenii, paleontologii din Africa au găsit urme fosile vechi de 3 miliarde de ani de bacterii microscopice care trăiseră în recifele marine masive. Bacteriile pot forma, de asemenea, ceea ce se numesc biofilme, colonii care cresc în straturi subțiri de pe suprafețe precum roci și fundul oceanului, iar oamenii de știință au găsit dovezi solide pentru biofilme care datează de 3, 2 miliarde de ani.
Dar la momentul conferinței de presă NASA, cea mai veche cerere privind fosilele aparținea lui William Schopf, omul care a vorbit sceptic despre descoperirile NASA în aceeași conferință. În anii ’60, ’70 și ’80, Schopf a devenit un expert de top în formele de viață timpurii, descoperind fosile din întreaga lume, inclusiv bacterii fosilizate vechi de 3 miliarde de ani din Africa de Sud. Apoi, în 1987, el și unii colegi au raportat că au găsit fosilele microscopice de 3.465 de miliarde de ani pe un site numit Warrawoona în vestul Australiei de Vest - cele pe care le va afișa la conferința de presă NASA. Bacteriile din fosile erau atât de sofisticate, spune Schopf, încât indică „viața a înflorit la acea vreme, și, astfel, viața a luat naștere în mod considerabil mai devreme decât acum 3, 5 miliarde de ani”.
De atunci, oamenii de știință au dezvoltat alte metode pentru detectarea semnelor de viață timpurie pe Pământ. Unul implică măsurarea diferitelor izotopi sau forme atomice ale carbonului; raportul izotopilor indică faptul că carbonul a fost cândva parte dintr-o ființă vie. În 1996, o echipă de cercetători a raportat că au găsit semnătura vieții pe roci din Groenlanda, care datează de 3, 83 miliarde de ani.
Semnele de viață din Australia și Groenlanda erau remarcabil de vechi, mai ales având în vedere că viața probabil nu ar fi putut să persiste pe Pământ pentru primele câteva sute de milioane de ani ai planetei. Asta pentru că asteroizii o bombardau, fierbeau oceanele și sterilizau probabil suprafața planetei înainte de aproximativ 3, 8 miliarde de ani în urmă. Dovezile fosile sugerează că viața a apărut la scurt timp după ce lumea noastră s-a răcit. După cum a scris Schopf în cartea sa Cradle of Life, descoperirea sa din 1987 „ne spune că evoluția timpurie a avut loc foarte departe foarte repede.”
Un început rapid la viață pe Pământ ar putea însemna că viața ar putea apărea rapid și pe alte lumi - fie planete asemănătoare Pământului care înconjoară alte stele, sau poate chiar și alte planete sau luni din propriul nostru sistem solar. Dintre acestea, Marte a arătat de mult timp cea mai promițătoare.
Suprafața lui Marte astăzi nu pare un fel de loc ospitalier pentru viață. Este uscat și rece, plonjându-se până la -220 de grade Fahrenheit. Atmosfera sa subțire nu poate bloca radiațiile ultraviolete din spațiu, ceea ce ar devasta orice ființă vie cunoscută de pe suprafața planetei. Dar Marte, care este la fel de vechi ca Pământul, ar fi putut fi mai ospitalier în trecut. Pescărușii și albia lacurilor uscate care marchează planeta indică faptul că odată curgea apă pe acolo. Există, de asemenea, motive pentru a crede, spun astronomii, că atmosfera timpurie a lui Marte era suficient de bogată în dioxidul de carbon care captează căldura pentru a crea un efect de seră, încălzind suprafața. Cu alte cuvinte, Marte timpuriu a fost foarte mult ca Pământul timpuriu. Dacă Marte ar fi fost cald și umed timp de milioane sau chiar miliarde de ani, viața ar fi putut avea suficient timp pentru a ieși la iveală. Când condițiile de pe suprafața lui Marte s-au transformat în mod urât, viața s-ar fi putut stinge acolo. Dar este posibil ca fosilele să fi fost lăsate în urmă. Este chiar posibil ca viața să fi supraviețuit pe Marte sub suprafață, judecând după niște microbi de pe Pământ care prosperau kilometri sub pământ.
Când Masa de la Nasa a prezentat presei imaginile sale despre fosile marțiene în acea zi, în 1996, unul dintre milioanele de oameni care le-au văzut la televizor era un tânăr microbiolog britanic de mediu, pe nume Andrew Steele. Tocmai a obținut un doctorat la Universitatea din Portsmouth, unde studia biofilme bacteriene care pot absorbi radioactivitatea din oțelul contaminat în instalațiile nucleare. Expertă în imagini microscopice cu microbi, Steele a primit numărul de telefon al lui McKay din asistența directorului și l-a sunat. „Vă pot face o imagine mai bună decât asta”, a spus el și l-a convins pe McKay să-i trimită bucăți de meteorit. Analizele lui Steele au fost atât de bune încât în curând a lucrat pentru NASA.
În mod ironic, munca sa a scăzut dovezile NASA: Steele a descoperit că bacteriile terestre au contaminat meteoritul de pe Marte. Biofilmurile se formaseră și se răspândiseră prin fisuri în interiorul său. Rezultatele lui Steele nu au dezamăgit în mod clar fosilele marțiene - este posibil ca meteoritul să conțină atât fosile marțiene, cât și contaminanți din Antarctica - dar, spune el, „Problema este, cum spuneți diferența?” În același timp, au arătat alți oameni de știință se observă că procesele fără vigoare de pe Marte ar fi putut, de asemenea, să creeze globule și aglomerații de magnetite pe care oamenii de știință ai NASA le-au reținut ca dovezi fosile.
Dar McKay este cu ipoteza conform căreia microfosilele sale sunt de pe Marte, spunând că este „consecvent ca un pachet cu o posibilă origine biologică”. Orice explicație alternativă trebuie să țină seama de toate probele, spune el, nu doar o singură bucată la un moment dat.
Controversa a ridicat o întrebare profundă în mintea multor oameni de știință: Ce este nevoie pentru a dovedi prezența vieții de miliarde de ani în urmă? în 2000, paleontologul oxfordMartin Brasier a împrumutat fosilele originale Warrawoona de la NaturalHistoryMuseum din Londra, iar el și Steele și colegii lor au studiat chimia și structura rocilor. În 2002, au ajuns la concluzia că este imposibil să se spună dacă fosilele erau reale, supunând în esență lucrările lui Schopf aceluiași scepticism pe care Schopf îl exprimase despre fosilele de pe Marte. „Ironia nu s-a pierdut asupra mea”, spune Steele.
În special, Schopf propunea că fosilele sale erau bacterii fotosintetice care captează lumina soarelui într-o lagună superficială. Dar Brasier, Steele și colaboratori au ajuns la concluzia că rocile s-au format în apă fierbinte încărcată cu metale, poate în jurul unui aerisitor supraîncălzit în fundul oceanului - cu greu acel fel de loc unde un microb iubitor de soare ar putea prospera. Și analiza microscopică a rocii, spune Steele, a fost ambiguă, așa cum a demonstrat într-o zi în laboratorul său prin apăsarea unui diapozitiv din chertul Warrawoona sub un microscop echipat la computerul său. „La ce ne uităm acolo?”, Întreabă el, luând o gheară la întâmplare pe ecranul său. „Vreo murdărie antică care a fost prinsă într-o stâncă? Ne uităm la viață? Poate, poate. Puteți vedea cât de ușor vă puteți păcăli. Nu există nimic care să spună că bacteriile nu pot trăi în acest sens, dar nu există nimic care să spună că te uiți la bacterii. ”
Schopf a răspuns criticilor lui Steele cu noi cercetări ale sale. Analizând eșantioanele în continuare, el a descoperit că acestea erau făcute dintr-o formă de carbon cunoscută sub numele de kerogen, care ar fi de așteptat în resturile de bacterii. Dintre criticii săi, Schopf spune că „ar dori să mențină vie dezbaterea, dar dovezile sunt copleșitoare.”
Dezacordul este tipic câmpului în mișcare rapidă. Geologul Christopher Fedo de la Universitatea George Washington și geocronologul Martin Whitehouse de la Muzeul Suedez de Istorie Naturală au contestat urmele moleculare vechi de carbon ușor de 3, 83 miliarde de ani din Groenlanda, spunând că roca s-a format din lavă vulcanică, care este mult prea fierbinte pentru microbi pentru rezista. Alte pretenții recente sunt, de asemenea, atacate. Acum un an, o echipă de oameni de știință a făcut titluri cu raportul lor despre tuneluri minuscule din roci africane vechi de 3, 5 miliarde de ani. Oamenii de știință au susținut că tunelurile au fost făcute de bacterii antice în jurul timpului în care s-a format roca. Dar Steele subliniază că bacteriile ar fi putut săpa acele tuneluri miliarde de ani mai târziu. „Dacă ați datat metroul din Londra în acest fel”, spune Steele, „ați spune că avea 50 de milioane de ani, pentru că așa sunt vechile stânci din jurul său.”
Astfel de dezbateri pot părea indecore, dar majoritatea oamenilor de știință sunt bucuroși să le vadă desfășurate. „Ceea ce va face acest lucru este să determinăm o mulțime de oameni să își înfășoare mânecile și să caute mai multe lucruri”, spune geologul MIT, John Grotzinger. Cu siguranță, dezbaterile se referă la subtilități în evidența fosilelor, nu la existența microbilor cu mult timp în urmă. Chiar și un sceptic precum Steele rămâne destul de încrezător că biofilmele microbiene au trăit acum 3, 2 miliarde de ani. „Nu le puteți rata”, spune Steele despre filamentele lor deosebite, vizibile la microscop. Nici măcar criticii nu au contestat ultimele noutăți de la Minik Rosing, de la Muzeul Geologic al Universității din Copenhaga, care a găsit semnatura de viață a izotopului de carbon într-un eșantion de rocă veche de 3, 7 miliarde de ani din Groenlanda - cea mai veche dovadă de necontestat a vieții de pe Pământ. .
Miza acestor dezbateri nu este doar momentul evoluției timpurii a vieții, ci calea pe care a parcurs-o. În luna septembrie trecut, de exemplu, Michael Tice și Donald Lowe din StanfordUniversity au raportat la covorașele de microbi vechi conservate în roci din Africa de Sud, de 3.416 miliarde de ani. Spun ei, microbii au realizat fotosinteza, dar nu au produs oxigen în acest proces. Un număr mic de specii de bacterii fac astăzi același lucru - fotosinteză anoxigenică numită - și Tice și Lowe sugerează că astfel de microbi, mai degrabă decât cele fotosintetice convenționale studiate de Schopf și altele, au înflorit în timpul evoluției timpurii a vieții. Înfăptuirea primelor capitole ale vieții va spune oamenilor de știință nu numai multe despre istoria planetei noastre. De asemenea, va ghida căutarea lor pentru semne de viață în altă parte a universului - începând cu Marte.
În ianuarie 2004, NASA traversează spiritul și Oportunitatea au început să se răsfrângă pe peisajul marțian. În câteva săptămâni, Oportunitatea a găsit încă cele mai bune dovezi că apa curgea odată pe suprafața planetei. Chimia rocii prelevată dintr-o câmpie numită Meridiani Planum a indicat că s-a format acum miliarde de ani într-o mare adâncă, de mult dispărută. Unul dintre cele mai importante rezultate ale misiunii rover, spune Grotzinger, un membru al echipei de știință rover, a fost observația robotului că rocile de pe Meridiani Planum nu par să fi fost zdrobite sau gătite în măsura în care rocile Pământului din aceeași vârsta a fost - structura cristalului și stratul lor rămân intacte. Un paleontolog nu a putut cere un loc mai bun pentru păstrarea unei fosile timp de miliarde de ani.
Anul trecut a adus o serie de rapoarte tentante. O sondă orbitantă și telescoape la sol au detectat metan în atmosfera lui Marte. Pe Pământ, microbii produc cantități copioase de metan, deși poate fi produs și prin activitate vulcanică sau reacții chimice în scoarța planetei. În februarie, rapoartele au apărut prin intermediul mass-media despre un studiu NASA care ar fi concluzionat că metanul marțian ar fi putut fi produs de microbi subterani. Sediul NASA s-a prăbușit rapid - probabil îngrijorat de repetarea freneziei mass-media care înconjoară meteoritul marțian - și a declarat că nu are date directe care să susțină revendicările de viață pe Marte.
Dar, doar câteva zile mai târziu, oamenii de știință europeni au anunțat că au detectat formaldehidă în atmosfera marțiană, un alt compus care, pe Pământ, este produs de viețuitoare. La scurt timp după aceea, cercetătorii Agenției Spațiale Europene au lansat imagini cu câmpia Elysium, o regiune de-a lungul ecuatorului lui Marte. Textura peisajului, au susținut ei, arată că zona era un ocean înghețat în urmă cu doar câteva milioane de ani - nu mai mult timp, în timpul geologic. Marea afrozenă ar putea fi încă acolo astăzi, îngropată sub un strat de praf vulcanic. În timp ce încă nu se găsește apă pe suprafața lui Marte, unii cercetători care studiază pescărușii marțieni spun că trăsăturile ar fi fost produse de acvifere subterane, ceea ce sugerează că apa și formele de viață care necesită apă ar putea fi ascunse sub suprafață.
Andrew Steele este unul dintre oamenii de știință care proiectează următoarea generație de echipamente care sondează viața pe Marte. Un instrument pe care intenționează să-l exporte pe Marte este numit microarray, o lamă de sticlă pe care sunt atașați diferiți anticorpi. Fiecare anticorp recunoaște și se fixează pe o moleculă specifică și fiecare punct al unui anumit anticorp a fost ridicat pentru a străluci atunci când își găsește partenerul molecular. Steele are dovezi preliminare conform cărora microarray poate recunoaște hopani fosili, molecule găsite în pereții celulari ai bacteriilor, în resturile unui biofilm vechi de 25 de milioane de ani.
În septembrie trecut, Steele și colegii săi s-au deplasat pe insula arctică din Svalbard, unde au testat instrumentul în mediul extrem al zonei, ca un preludiu al implementării sale pe Marte. În timp ce gărzile norvegiene înarmate păstrau atenția urșilor polari, oamenii de știință au petrecut ore întregi stând pe roci reci, analizând fragmente de piatră. Călătoria a fost un succes: anticorpii microarray au detectat proteine făcute de bacterii rezistente în probele de rocă, iar oamenii de știință au evitat să devină hrană pentru urși.
Steele lucrează, de asemenea, la un dispozitiv numit MASSE (Modular Assays for Exploration System Solar), care este intenționat să zboare într-o expediție a Agenției Spațiale Europene din 2011 pe Marte. El are în vedere roverul zdrobit roci în pulbere, care poate fi plasat în MASSE, care va analiza moleculele cu un microarray, căutând molecule biologice.
Mai curând, în 2009, NASA va lansa laboratorul de știință Mars Rover. Este conceput pentru a inspecta suprafața rocilor pentru texturi particulare lăsate de biofilme. Laboratorul de pe Marte poate căuta și aminoacizi, blocurile de proteine sau alți compuși organici. Găsirea unor astfel de compuși nu ar dovedi existența vieții pe Marte, dar ar consolida cazul și stimularea oamenilor de știință NASA să se uite mai atent.
Greu cum vor fi analizele de pe Marte, acestea sunt făcute și mai complexe prin amenințarea contaminării. Marte a fost vizitată de nouă nave spațiale, de pe Marte 2, o sondă sovietică care s-a prăbușit pe planetă în 1971, către Oportunitatea și spiritul NASA. Oricare dintre ei ar fi putut transporta microbi de pe Pământ cu autostopul. „S-ar putea ca aceștia să aterizeze și să-i placă acolo și atunci vântul i-ar putea sufla peste tot”, spune Jan Toporski, geolog la Universitatea Kiel, din Germania. Și același joc interplanetar al autoturismelor care au lovit o parte din Marte pe Pământ s-ar putea să se ducă pe Marte. Dacă una dintre acele roci terestre ar fi fost contaminată cu microbi, organismele ar fi putut supraviețui pe Marte - cel puțin pentru un timp - și ar fi lăsat urme în geologia de acolo. Totuși, oamenii de știință sunt siguri că pot dezvolta instrumente pentru a face distincția între microbii importanți ai Pământului și cei marțieni.
Găsirea semnelor de viață pe Marte nu este în niciun caz singurul scop. „Dacă găsiți un mediu locuibil și nu îl găsiți locuit, atunci asta vă spune ceva”, spune Steele. „Dacă nu există viață, atunci de ce nu există viață? Răspunsul duce la mai multe întrebări. Primul ar fi ceea ce face Pământul care abundă de viață atât de special. Până la urmă, efortul depus în depistarea vieții primitive pe Marte poate dovedi cea mai mare valoare a sa chiar aici, acasă.
