„Ar Žemė yra išskirtinė?
Mario Livio ir Jackas Szostakas
Basic, 336 puslapiai, 32 doleriai
Gyvybė, kaip jos niekas nežino
Sara Imari Walker
Riverhead, 272 puslapiai, 29 doleriai
Tapimas Žeme
Autorius Ferrisas Jabras
Random House, 304 puslapiai, 30 dolerių
1973 m. Julia Child gamino „pirminę sriubą“, skirtą demonstracijai Smithsonian nacionaliniame oro ir kosmoso muziejuje. Šefė teigė demonstruojanti „tai, kas, kai kurių mokslininkų nuomone, galėjo būti gamtos receptas gyvybei šioje Žemėje ir, galbūt, gyvybei likusioje visatos dalyje“.
Child atkūrė eksperimentą, kurį pirmą kartą atliko Stanley Miller ir Harold Urey 1952 m. Abu chemikai sukūrė dujų mišinį, kuris, kaip manoma, buvo ankstyvojoje Žemės atmosferoje; jie pakabino jį virš vandens (atstovaujantį pirmykštį vandenyną) ir panaudojo elektros kibirkštis, kad imituotų žaibą. Nustatyta, kad gautoje sriuboje yra aminorūgščių, pagrindinių baltymų sudedamųjų dalių, pėdsakų.
Kaip pažymi Mario Livio ir Jackas Szostakas knygoje "Ar Žemė yra išskirtinė? Kosminės gyvybės ieškojimas", eksperimentas taip pat sukūrė tūkstančius kitų cheminių medžiagų, kurios realioje situacijoje būtų trukdę, o ne padėję tolesniam žingsniui gyvybės link. Astrofizikas P. Livio ir Čikagos universiteto chemijos profesorius P. Szostakas teikia pirmenybę 2009 m. pasiūlytai teorijai, kuri teigia, kad gyvybė pirmiausia susiformavo ne vandenyne, o sausumoje.
Tarp cheminių junginių, kurių Žemės atmosferoje per pirmuosius 100 milijonų planetos egzistavimo metų buvo gausu, būtų buvęs cianidas, nukritęs ant uolienų, kuriose gausu geležies. Naudojant ultravioletinę saulės šviesą, sierą iš ugnikalnių išsiveržimų ir drėgno bei sauso oro ciklus, galėjo įvykti daugybė reakcijų. Laboratoriniai tyrimai parodė, kad dėl šių reakcijų gali susidaryti nukleozidai, pagrindiniai DNR komponentai. Anot ponų Livio ir Szostako, „pažangiausi tyrimai pakeitė senamadišką „prebiotinės sriubos“ koncepciją keletu etapų, kurių metu tarpiniai produktai yra stabilizuojami tirpale ir išgryninami kristalizacijos būdu“. Šis procesas vadinamas cianosulfidine fotoredokso chemija, o pirmoji „Ar Žemė yra išskirtinė? paaiškina tai gana išsamiai.
Kitokia hipotezė, plačiai viešinama nuo 1990-ųjų, giliavandenių ugnikalnių plyšių nuomone, vieta, kur prasidėjo gyvybė. Ponai Livio ir Szostakas šią idėją vadina „klasikiniu pavyzdžiu“ „giliai įsišaknijusio klaidingo supratimo... nukreipiančio dėmesį ir išteklius nuo realistiškesnių scenarijų“. Tačiau jie pripažįsta, kad naujesnė teorija, kurią jie palaiko, taip pat susiduria su „esminėmis neišspręstomis problemomis“.
Antroji dalis „Ar Žemė yra išskirtinė? žiūri į galimybę rasti nežemiškos gyvybės įrodymų. Bandymai aptikti ateivių civilizacijų radijo signalus kol kas buvo tušti. Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija vis dar tikisi, kad mūsų Saulės sistemoje gali būti aptikti mikrobų gyvybės požymių, galbūt, suakmenėjusių Marse arba, plaukiojant Jupiterio ir Saturno palydovų vandenynuose.
Ponai Livio ir Szostakas įtaria, kad bet kokia gyvybė, egzistuojanti bet kurioje mūsų saulės sistemos vietoje, išskyrus Žemę, greičiausiai kilo iš mikrobų, kuriuos iš mūsų jaunos planetos išmetė meteoritas.
Vietoj to autoriai žvelgia į planetas, kurios skrieja aplink kitas žvaigždes. Buvo atrasta tūkstančiai, tačiau jų atstumas reiškia, kad apie bet kokią ten randamą gyvybę galima numanyti tik netiesiogiai. Pavyzdžiui, atmosferą skleidžiančios žvaigždžių šviesos blizgesys gali būti tiriamas, kaip būdas nustatyti, kokios dujos ten gali būti. „Nėra abejonių, kad pirmieji paprastos gyvybės požymiai, kurie bus aptikti egzoplanetose, greičiausiai, bus bioparašo dujų pavidalu“, – teigia autoriai. Tačiau kokių dujų ieškoti, vis dar diskutuojama.
"Ar Žemė yra išskirtinė?" skaitytojui bus sudėtinga, tačiau tai suteikia gerą įspūdį, kiek daug pasiekta ir kiek dar reikia nuveikti.
Knygoje „Gyvybė, kaip jos niekas nežino“ Sara Imari Walker, astrobiologė ir fizikė iš Arizonos valstijos universiteto, sprendžia pagrindinį jos disciplinos klausimą: kas laikoma „gyvybe“? Augimą ar dauginimąsi galėtume laikyti būdingu gyviems daiktams, tačiau kristalai auga, o ugnis sukelia daugiau ugnies. M. Walker cituoja bendrą apibrėžimą – „gyvybė yra savaime išsilaikanti cheminė sistema, galinti vykdyti darvinišką evoliuciją“ – ir čia taip pat randa kaltę. Parazitai neišsilaiko patys, jiems reikia šeimininko. O ar tu asmeniškai pajėgi darvinistinei evoliucijai?
„Sužinosiu, kai pamatysiu“, – tai M. Walker dažnai girdi iš kolegų, kai iškyla problema, tačiau ji nori objektyvesnio kriterijaus ir mano, kad, galbūt, jį rado. Tai, ką ji ir jos bendradarbiai sukūrė, yra naujas požiūris, vadinamas surinkimo teorija. Pagal analogiją įsivaizduokite reaktyvinį lėktuvą ir krūvą orlaivio dalių. Abu yra sudėtingi dalykai, pagaminti, iš esmės, iš tų pačių komponentų, tačiau šiukšlių krūvą galima pertvarkyti daug būdų ir vis tiek tai būtų šlamštas. Yra daug mažiau būdų, kaip sujungti dalis, kad mašina skraidytų, ir kiekviena dalis turi būti tinkamai surinkta.
P. Walker mano, kad gyvos būtybės pasižymi panašiu sudėtingumu, atsirandančiu dėl natūralios atrankos, veikiančios daugybę kartų. Tai veda prie naujo apibrėžimo: „Gyvybė yra vienintelis dalykas visatoje, galintis sukurti objektus, sudarytus iš daugybės unikalių, rekursyviai sukonstruotų dalių“.
Jos entuziazmas idėjai kartais ribojasi su grandioziškumu. Ponia Walker surinkimo teoriją apibūdina kaip „naują fiziką“, tačiau sunku įžvelgti pateisinimą. Teigiama, kad cheminį sudėtingumą galima kiekybiškai įvertinti skaičiumi, vadinamu surinkimo indeksu, arba „mažiausiu fiziškai įmanomų žingsnių, reikalingų objektui sukurti, skaičiumi“. Ji teigia, kad vieninteliai dalykai, kurių indeksas yra 15 ar daugiau, yra gyvi. Atrodo, kad tai suponuoja išankstines žinias apie viską, kas gali nutikti chemijoje. Ar galime būti tikri, kad tokio sudėtingumo negyvas procesas niekada neįvyks niekur visatoje? Ekspertai nesutaria, ar surinkimo teorija tikrai gali išspręsti gyvybės paslaptį, tačiau „Gyvybė, kaip jos niekas nežino“ yra provokuojanti ir intriguojanti įžanga į jos slypinčias idėjas.
Jamesas Lovelockas geriausiai žinomas, kaip Gaia teorijos, kuri Žemę ir jos organizmus laiko vienu, save reguliuojančiu „superorganizmu“, įkūrėjas. Lovelockas taip pat buvo astrobiologijos srities pradininkas. Filme „Tapimas žeme“ Ferrisas Jabras prisimena, kad susitiko su Lovelocku netrukus po to, kai mokslininkui sukako 100 metų (jis mirė po trejų metų, 2022 m.). Silpnas, tačiau vis dar „linksmas, ryškus ir greitai susiorientuojantis“, jis pasakė ponui Jabrui, kad „viskas, kas gyva, gali pakeisti planetą“. Jis paskatino NASA ieškoti tų pokyčių Marse septintajame dešimtmetyje, o šiuolaikinė egzoplanetų bioparašų paieška vadovaujasi ta pačia idėja. Šiuo požiūriu taip pat remiamasi „Tapimas žeme“, kuriame vaizdžiai aprašoma, kiek gyvybės suformavo mūsų planeta ir ją suformavo.
P. Jabras yra pasiekęs mokslo žurnalistas. Jis iškalbingai – kartais gražiai – rašo apie jo susitikimus visame pasaulyje su biologais, aplinkosaugininkais, ūkininkais ir kitais, tam tikru būdu susijusiais su planetos gyvenimu. Knyga dailiai suskirstyta į skyrius apie uolieną, vandenį ir orą, o kiekvienas skyrius dar padalintas, kad parodytų, kaip vienas po kito einantys gyvybės lygiai, nuo mikrobų iki žmonių, sąveikauja su ta aplinka.
Autorius pradeda giliai po žeme, nenaudojamoje aukso kasykloje, kur mokslininkai atranda naujų organizmų, klestinčių tamsoje. „Šie intražeminiai mikrobai, – sako jis, – yra seni ir lėti, dauginasi retai ir, galbūt, gyvena milijonus metų. Jie gali sudaryti daugiau, nei 90% Žemės mikrobų ir gali padėti suprasti, kaip prasidėjo gyvybė.
P. Jabras neaptaria cianosulfidinės teorijos, kuriai pirmenybę teikia ponai Livio ir Szostakas, tačiau jis mini giliavandenius ugnikalnių plyšius kaip vietą, kur galėjo įvykti esminis evoliucijos etapas – fotosintezės atsiradimas.
„Vietoje saulės šviesos“, – rašo jis, pirmieji fotosintezatoriai „būtų pasikliavę silpnu magmos ir perkaitinto vandens švytėjimu, kvėpavimu sieros vandeniliu ir sieros išskyrimu“. Jų palikuonys panaudojo saulės šviesą, kad sukurtų „radikaliai naują fotosintezės versiją“, pasinaudodami „labai gausiais ištekliais, paversdami saulės šviesą, vandenį ir anglies dioksidą į cukrų ir išskirdami deguonį kaip šalutinį produktą“ – toksišką daugumai ankstyvųjų mikrobų. Daugelis mokslininkų mano, kad tai sukėlė masinį išnykimą, po kurio kai kurios, deguonį mėgstančios, bakterijos atvėrė kelią gyvūnams ir, galiausiai, mums patiems.
P. Jabras lankosi Sibiro rezervate, pravarde Pleistoceno parkas, kur mokslininkai bando išsiaiškinti, ar mamutą sunaikino medžioklė, ar klimato kaita. Jis žiūri žemyn į Amazonės atogrąžų mišką nuo plieninio bokšto, tokio aukščio, kaip Eifelio bokštas – ir turi nuskubėti žemyn 1500 laiptelių, kol ateina perkūnija. Jis nardo dumblių miške, o Kalifornijoje lanko ugniagesius („kai kurie iš jų mieliau vadinasi ugnies užkūrėjais“), mokydamiesi vietinės išminties apie gyvenimą su laukiniais gaisrais. Namuose Portlande, Ore, ponas Jabras prižiūri jo sodą.
„Mūsų gyvajai planetai paprastai reikia šimtmečių, kad sukurtų vieną colį derlingo viršutinio dirvožemio sluoksnio."
Anot jo, apibrėžti dirvožemį taip pat sunku, kaip apibrėžti gyvybę, nes pats dirvožemis yra „sudėtingiausia mums žinoma biologinė medžiaga“. Sunku įsivaizduoti, kaip gyvybė bet kurioje kitoje planetoje gali būti tokia nuostabi, kaip tai, kas slypi po mūsų kojomis.
--
Ponas Crumey yra naujausio romano „Beethoveno žudikai“ autorius.“ [1]
1. REVIEW --- Books: Is There No Place Like Home? Crumey, Andrew. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 19 Oct 2024: C.7.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą