Czy istnieje życie w kosmosie?

Dr Mary Voytek kieruje Programem Astrobiologii w NASA. Badała życie na Ziemi w ekstremalnych środowiskach - w tym na Antarktydzie, w Arktyce, jeziorach hipersolnych czy głębinowych kominach hydrotermalnych. W ramach konferencji Nowe Obroty wieńczącej obchody Roku Mikołaja Kopernika dr Mary Voytek odwiedziła w lutym Toruń.

PAP: Na początku wolę się upewnić: nie otrzymała Pani w ostatnich dniach żadnego telefonu z NASA z informacją o odkryciu gdzieś we Wszechświecie nowej formy życia?

Dr Mary Voytek: Nie, nie otrzymałam. Gdybym dostała taką wiadomość od NASA, byłby to najbardziej niesamowity moment w moim życiu.

PAP: A w jakich momentach swojego życia była Pani najbliżej myśli, że może w końcu jakieś nowe formy życia zostały odnalezione?

M.V.: Za każdym razem, gdy trafiałam w miejsca tu na Ziemi, które wydają się ekstremalne, i znajdowałam tam życie. A szukałam życia w naprawdę ekstremalnych środowiskach: w bardzo niskich temperaturach na Antarktydzie czy w kominach hydrotermalnych na dnie oceanu.

PAP: To robi wrażenie. Załóżmy, że ma Pani nieograniczone fundusze: NASA daje Pani wszystkie swoje pieniądze i mówi: "Znajdź nam zupełnie nową formę życia". Jaka byłaby pani strategia poszukiwań?

M.V.: Myślę, że w Układzie Słonecznym życie może znajdować się pod powierzchniami ciał niebieskich. Gdybym więc miała nieograniczone fundusze i gdybym mogła magicznie tworzyć instrumenty badawcze i nowe technologie, to wierciłabym w powierzchni Marsa albo spróbowałabym szukać w oceanach znajdujących się pod lodowymi księżycami Saturna i Jowisza. Mamy więc kilka celów tutaj w naszym Układzie Słonecznym. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę egzoplanety, to są miliony, miliony miejsc, w których możemy szukać. Więc gdybym miała nieograniczone fundusze, zbudowałabym teleskop kosmiczny, który mógłby obrazować planety wokół innych gwiazd i badać ich atmosferę.

PAP: A co z poszukiwaniem nowych form życia tu, na Ziemi?

M.V.: Wiemy, że istnieje ta niesamowita oaza życia na dnie morskim, związana z kominami hydrotermalnymi, obecnymi na styku płyt tektonicznych. A my zbadaliśmy tylko około jednego procenta tych systemów hydrotermalnych. Myślę więc, że byłoby to świetne miejsce do dalszych badań.

PAP: Czy możliwe, że jakaś zupełnie inna "pierwotna zupa" istnieje właśnie tutaj, w jakimś kaloryferze, czy gdzieś w rurach pod wanną? Może nowe życie powstaje właśnie teraz, gdzieś obok nas, ale o tym nie wiemy?

M.V.: Ten scenariusz - który też rozważamy - to koncepcja biosfery cieni. Lubię myśleć, że gdy życie się pojawiło, musiało mieć sposób, by się replikować, wykonywać pracę, poskromić reakcje chemiczne czy chronić się przed środowiskiem zewnętrznym. Może do przechowywania informacji nie zawsze służyło DNA, a np. informacje były zapisywane jako wzory na powierzchniach kryształów? Kto wie. Prawdopodobnie istniało wiele rozwiązań tych problemów. Ale w pewnym momencie jeden z tych schematów odniósł ogromny sukces i wyparł wszystkie inne.

Być może więc w ciągu ostatnich wielu miliardów lat życie w innej formie próbowało się ponownie na Ziemi pojawić. Ale rywalizacja o zasoby jest trudna: te nowe systemy pewnie przegrają, ponieważ są daleko w tyle. To tak, jakby ktoś chciał otworzyć restaurację. Czy warto otworzyć ją w miejscu, gdzie jest sto innych restauracji? Czy lepiej poszukać miejsca, gdzie nie ma żadnych restauracji? A konkurencja o zasoby jest naprawdę ważnym elementem sukcesu. Również życia.

PAP: Jeśli nowe życie zostanie gdzieś znalezione, to w jakiej formie? Czy pani zdaniem możliwe jest, że znajdziemy jakieś cywilizacje dysponujące zaawansowanymi technologiami?

M.V.: Nigdy nie mówię, że coś jest niemożliwe. Ale jeśli spojrzymy na historię życia na Ziemi, - a ona jest jedynym przykładem ewolucji, jaki znamy - to logiczne jest, że życie zaczyna się od czegoś dość prostego, co wchodzi w interakcję ze swoim środowiskiem, stając się coraz bardziej złożone. Organizmy potrzebują rozpuszczalnika, energii i elementów budulcowych - pierwiastków takich jak: węgiel, wodór, azot, tlen, fosfor i siarka - nazywamy je CHNOPS - od symboli tych pierwiastków.

W historii naszej planety, która ma już 4,5 miliarda lat, mamy dowody na to, że być może życie istniało już nawet 4,1-4,2 miliarda lat temu. Następnie przez kolejne dwa miliardy lat nie widzimy tu nic prócz mikroorganizmów…

PAP: No tak - z tego, co wiemy, istoty zdolne do planowania podróży kosmicznych pojawiły się w historii Ziemi dość niedawno…

M.V.: A mikroorganizmy dalej tu istnieją. Istnienie życia na naszej planecie jest więc przez większość czasu w postaci mikrobiologicznej. Jeśli więc szukam życia, to czy powinnam się spodziewać czegoś, co jest mgnieniem oka w istnieniu planety? Czy czegoś, co było tam znacznie dłużej? Ale nie przesadzajmy: byłabym szczęśliwa, gdybym znalazła życie w jakiejkolwiek formie.

PAP: Czyli jeśli szukamy życia w kosmosie, to największa jest szansa, że znajdziemy jakieś mikroorganizmy. Ale czy jest sens ich poszukiwać? Przecież nawet nie za bardzo interesujemy się tymi archeonami czy bakteriami, które mamy tu na Ziemi.

M.V.: Może akurat pani się nimi nie interesuje (śmiech). Ludzie często myślą o mikrobach tylko w kontekście chorób. Ale w rzeczywistości mikroorganizmy robią dla nas niesamowite rzeczy: bez nich nie mielibyśmy nawet tlenu. One też przyczyniają się do procesów związanych z rozkładem i recyklingiem. Mikroby wytwarzają pewne witaminy i minerały, których potrzebujemy. Bez nich nie mielibyśmy dostępu do pożywienia, z którego czerpiemy składniki odżywcze. A poza tym np. chronią naszą skórę. Powinniśmy je kochać! One są częścią naszego systemu życia, myślę, że za bardzo staramy się odróżniać się od nich. Tymczasem bardzo kopernikańskim podejściem byłoby zrozumieć, że nie jesteśmy centrum Wszechświata. Nie jesteśmy najwyższym szczytem, jaki osiągnęła ewolucja życia na Ziemi. Gdyby coś tragicznego się wydarzyło - choćby z naszym klimatem - ludzkość mogłaby nie przetrwać, ale mikroby przetrwają.

PAP: Życie w kosmosie może wyglądać zupełnie inaczej niż to, które znamy. Czy jest pani gotowa porzucić swoje oczekiwania?

M.V.: W takich badaniach trzeba być jak najbardziej otwartym na wszystko i zawsze szukać nieoczekiwanego. Jedną z najtrudniejszych jednak części poszukiwania życia jest to, że może ono do złudzenia przypominać coś, co wcale nie jest życiem. Zwłaszcza na początku, prawda? Istnieje więc wiele cząsteczek ważnych dla biologii, które mogą powstać bez udziału życia - choćby aminokwasy czy bloki budulcowe kwasów nukleinowych. A takie bardziej złożone cząsteczki znajdujemy w meteorytach. I tak np. na asteroidzie Bennu odkryto niesamowitą różnorodność związków organicznych, które powstały bez udziału istot żywych.

PAP: Uważa Pani, że znalezienie nowej formy życia jest w naszym zasięgu?

M.V.: Może nie w moim zasięgu. Odkrycie może nastąpić, kiedy zakończę karierę. Myślę jednak, że takie życie na pewno istnieje i kiedyś je znajdziemy.