Panspermija- Osnovne postavke

Panspermija- hipoteza koja razmatra mogućnost transporta mikroorganizama ili prebiotičkih organskih jedinjenja kroz svemir.

 Na samom početku, prvo bih voleo da kažem da je u rasporedu postova primetna jedna poveća pauza, sa početkom oko septembra prošle godine, pa sve do sada, kada je broj postova drastično opao. Prvobitno, to nikako ne pretstavlja manjak vesti, naprotiv, i taj period bio je obeležen mnogim novim otkrićima, kao i tehnološkim i teorijskim naprecima koji su direktno vezani za temu ksenologije, odnosno naučne potrage za vanzemaljskim životom. Iako u ovom trenutku sumnjam da postoje "regularni" čitaoci, ukoliko se neko odluči da pogleda arhivu na blogu, primetiće taj manjak postova, tako da bih voleo samo da se ukratko objasnim- kombinacija kvara računara i ekonomska situacija, kao i niz nekih ličnih problema onemogućili su me da redovno prenosim vesti iz ove oblasti. Ipak, za taj period dogodilo se mnogo toga, a da ne bih sada pokušavao da pravim kratak opis mnogih vrlo značajnih otkrića i događaja, toplo preporučujem sajt space.com, posebno odeljak Search for Life- koji je jedan od mojih centralnih izvora informacija. Takođe, mnogi interesantni podaci mogu se naći i na sajtu Universe Today, tako da, ukoliko je iko voljan da isprati dešavanja iz ove oblasti, toplo preporučujem ove sajtove kao početak, i svakako kao mesto gde se nalazi materijal koji na ovom blogu, nažalost, nedostaje.
Kada je to rečeno, da počnemo! Za povratak na internet, odlučio sam se za prikaz jedne teorijske postavke koja ima veliki broj kako pristalica, tako i protivnika, ali koja je svakako interesantna i značajna za pitanja ksenologije. Naime, radi se o panspermiji.
Panspermija je hipoteza koja pretpostavlja da život može da se širi kroz svemir, putem meteora, kometa, planetoida, asteroida, otpada nastalog nakon sudara nebeskih tela, u nekim varijantama, čak i putem svemirskih letilica, i to putem kontaminacije mikroorganizmima. U najužem obliku, panspermija se ne fokusira na pitanje nastanka života, već pre njegove distribucije kroz svemir.
Dakle, koje su osnovne postavke ove hipoteze i na čemu se zasnivaju? Šta ona zapravo pokušava da kaže? Da za početak svedemo opštu hipotezu na konkretne primere.
Panspermija pretpostavlja da određeni mikroorganizmi mogu preživeti veoma negostoljubive uslove, kao i nasilne događaje, prvenstveno kroz njihovu otpornost, i (ili) sposobnost hibernacije. Na Zemlji, mnogi mikroorganizmi, recimo, različite vrste bakterije Bacillus mogu preživeti izuzetno visoke i niske temperature, radijaciju, razlike u pritisku, i druge veoma negostoljubive uslove. Dalje, pojedinačne bakterije mogu u slučaju negostoljubivih uslova za razvoj ući u veoma duga stanja hibernacije, kada je metabolizam praktično nepostojeći, i iz tog stanja izlaze onda kada su uslovi povoljniji. Takođe, eksperimenti su pokazali da neke mikroskopske životinje (Tardigrade) mogu preživeti dužu izloženost vakuumu, radijaciji, odsustvu pritiska i hladnoći svemira. Štaviše, ove mikroskopske životinje su u pomenutom eksperimentu provele deset dana na spoljašnosti letilice u orbiti oko Zemlje. Polazeći kako od ove neverovatne otpornosti nekih organizama, kao i od ekstremofila- organizama koji su se adaptirali za život u najneočekivanijim sredinama, recimo, sredinama veoma visoke ili niske temperature, u prisustvu velike koncentracije jakih kiselina, ili soli, bez svetlosti i slično.  Dakle, hipotetički, ukoliko bi neki takav mikroorganizam bio na kometi, asteroidu, ili nekom drugom nebeskom telu, teoretski, on bi mogao da preživi izloženost svemiru, i najzad, ulazak u atmosferu i sudar s planetom na kojoj vladaju povoljni uslovi, gde bi potom mogao da se razvije. Ukoliko bi planeta imala povoljne uslove, ali ne i život, teoretski, od male kolonije mikroorganizama, mogla bi da otpočne evoluciona priča, slična onoj koja se dogodila na Zemlji.
Konkretni mehanizmi transfera mikroorganizama između nebeskih tela mogu biti različiti, i predloženo je nekoliko različitih ideja. Prvo, neophodno je naglasiti da panspermija može biti interstelarna (prenos organizama iz jednog solarnog sistema u drugi) i interplanetarna (prenos organizama unutar istog sistema). Interstelarna panspermija pretstavlja daleko problematičniju ideju prosto zbog činjenice da bi mikroorganizmi morali da ostanu u nepovoljnim uslovima veoma duge vremenske periode. Interplanetarna panspermija stoga postaje daleko ostvarivija ideja.
Mada postoji nekoliko različitih mehanizama koji su predloženi, ovde ću izložiti dva koja su kako eksperimentalno oprobana, tako i naučno najutvrđenija- radi se o litopanspermiji i pseudopanspermiji.

Tardigrada, mikroskopska životinja koja je preživela deset dana u vakuumu svemira, bez ikakvih posledica- ovakve činjenice se često koriste kao argumenti u korist panspermije u užem smislu.

Litopanspermija je teorija po kojoj bi mikroorganizmi koji se nalaze unutar komada kamena jedne planete mogli da budu transportovani na drugu. Po ovoj hipotezi, do toga bi moglo da dođe prilikom udara asteroida u planetu, kada bi fragmenti njene kore bili velikom brzinom izbačeni u svemir.  Naime, znamo da se to već događalo- na Zemlji je pronađeno nekoliko različitih meteora za koje je utvrđeno da su potekli sa Marsa. Dalje, neki teoretičari tvrde da je ovakva razmena materijala između planeta, posebno u njihovom ranom periodu pre pravilo nego izuzetak.
Različiti eksperimenti su sprovedeni kako bi se ispitala mogućnost ove hipoteze. Naime, zaključeno je da mikroorganizmi moraju biti u stanju da prežive tri faze, odnosno događaja- izbacivanje sa planete (pritisak, temperatura i snažne sile koje bi delovale na njih u slučaju veoma nasilnog događaja, kakav je udar meteora), zatim transport (radijacija, vakuum i temperatura), i najzad, ulazak u atmosferu i spuštanje na drugu planetu (slično izbacivanju sa planete). Mnogi eksperimenti, od kojih je možda najznačajniji ESAin STONE eksperiment u kom su različiti mikroorganizmi unutar različitih tipova kamena bili smešteni na toplotni štit svemirske kapsule. Prilikom ulaska kapsule u atmosferu, uzorci kamena i mikroorganizmi u njima bili su podvrgnuti uslovima koje bi iskusili i mikroorganizmi u meteoru. Zaključak eksperimenta je da jednostavni mikroorganizmi koji nisu autotrofni mogu preživeti ove procese, ukoliko se nalaze dovoljno duboko u kamenu da su zaštićeni od duže izloženosti UV zračenju.
Što se tiče pseudopanspermije, meni lično, daleko draže ideje, ona pretpostavlja ne transport živih organizama kroz svemir, već transport organskih jedinjenja i gradivnih jedinica života. Ova ideja, mada postoji neko vreme, sa našom većom mogućnošću da zavirimo dublje u interstelarni prostor, postaje sve snažnija. Prvi korak ka njoj bilo je otkriće da se interstelarna prašina sastoji u ogromnom procentu upravo od organskih, prebiotičkih jedinjenja. Kroz dugu izloženost molekula kosmičkom zračenju, oni postaju jonizovani, i stupaju u različite forme hemijskih reakcija koje dovode do formacije složenih ugljovodonika. 2008. godine, nukleotidska baza RNA uracil, kao i organsko jedinjenje ksantin pronađeni su u meteoru i utvrđeno je da jedinjenja nisu posledica kontaminacije na Zemlji. Ovo otkriće je pokazalo da su organska jedinjenja koja se često nazivaju gradivnim jedinicama života (building blocks of life) bila prisutna u Sunčevom sistemu daleko pre nastanka života na Zemlji. Godinu dana kasnije, amino kiselina glicin otkrivena je u kometi. Posle toga, prilikom različitih posmatranja, u svemiru su pronađeni različiti policiklični aromatični ugljovodonici koji su hemijska osnova za izgradnju RNA i DNA. Danas, naučnici smatraju da se gotovo 20% ugljenika u svemiru nalazi, zapravo unutar ovakvih jedinjenja. Potvrđeno je da se ona mogu formirati u interstelarnom medijumu, kao i na zrncima prašine u interstelarnom prostoru ili protoplanetarnom disku. Drugim rečima, čini se da organska jedinjenja nisu retka u svemiru, i da su u slučaju Sunčevog sistema bila tu, pre nego što je život na Zemlji nastao. Naučnici se slažu da ukoliko su ova jedinjenja doneta na mladu Zemlju, ona su mogla znantno ubrzati proces nastanka života.

Meteor ALH84001,0, pronađen 1984. na Antarktiku. Utvrđeno je da meteor potiče sa Marsa i to iz perioda kada je na Marsu postojala voda u tečnom stanju. Unutar meteora, pod elektroniskim mikroskopom, pronađene su neobične formacije, veoma nalik na fosile nanobakterija.

 Značaj ove ideje za ksenološka istraživanja je očigledan- ukoliko sam interstelarni medijum pretstavlja svojevrsnu laboratoriju za stvaranje prebiotičkih organskih molekula, onda se izgledi za njihovo širenje na planete daleko povećavaju, a samim tim, i šanse za nastanak života su daleko veće. Takođe, razmena materijala kontaminiranog mikrobima između planeta mogla bi da doprinese kako širenju života kroz jedan sistem, tako i samom opstanku života (recimo, u slučaju katastrofalnog udara koji bi planetu učinio nenaseljivom, isti taj udar mogao bi poslati mikrobe na drugu planetu sistema koja ima povoljnije uslove). Ipak, bitno je držati na umu da je panspermija ipak samo hipoteza (posebno govoreći o panspermiji u užem smislu) i za sada nemamo pouzdanih dokaza da je ona moguća, kako su čak i eksperimenti sa Zemaljskim mikrobima dali nejasne rezultate (mada su otkrivene vrste mikroba koje mogu preživeti neku od faza, izgledi za pronalaženje jedne vrste koja može preživeti sve tri faze, daleko su manji). S druge strane, govoreći o panspermiji, velika količina organskih jedinjenja u svemiru je naučna činjenica, ali su nam zato mehanizmi dostavljanja tih jedinjenja na planete i dalje nejasni, i ostaju najviše u domenu spekulacije. Bilo kako bilo, panspermija u oba svoja oblika ostaje hipoteza koja svakako zauzima određeno mesto u razvoju ksenologije, odnosno, naučne potrage za vanzemaljskim životom.

Izvori:

Wikipedia
Space.com