Mokslo ir technologijų pasaulis

Mokslininkai gyvybės kituose dangaus kūnuose ieško ne tik teleskopais ar radijo bangomis. Jau kelis dešimtmečius bandoma sukurti patikimą eksperimentą, kuriuo būtų galima detektuoti net pačius egzotiškiausius sutvėrimus, įskaitant ne anglies pagrindu susiformavusius organizmus. Argentinos mokslininkai teigia sukūrę tam reikalingą įrangą.

Jei gyvybė egzistuoja kitose Saulės sistemos planetose arba jų palydovuose, kokio gi eksperimento reikėtų jai aptikti? Pasirodo, jog tai yra pakankamai sudėtinga problema. Dar aštuntajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje NASA zondai "Viking" nugabeno trims gyvybei aptikti skirtiems eksperimentams atlikti reikalingą įrangą į Marsą. Didžiulei visų nuostabai, šie eksperimentai davė teigiamus rezultatus. Tačiau nežemiškos gyvybės "fanų" šventė greitai "apkarto". Mokslininkai nusprendė atmesti rezultatus, teigdami, jog tokią reakciją sukėlė ne gyvybė, o stipriomis oksidacinėmis savybėmis pasižyminti Marso aplinka. Rezultatas buvo klaidingas, nors ir dabar ne visi specialistai su sutinka su tokiomis išvadomis.

Nuo tada į kosmosą nebuvo pasiųstas nei vienas analogiškas gyvybei detektuoti skirtas zondas. Vietoj to daugiau dėmesio buvo skiriama aplinkos sąlygų stebėjimui ir nustatymui, ar tokioje aplinkoje galėtų egzistuoti kokia nors gyvybė - kad ir mikroorganizmų formoje.

Visai neseniai Argentinos Buenos Aires universiteto mokslininkė  Ximena Abrevaya kartu su kolegomis pasiūlė naują problemos sprendimą. Jie teigia, jog gyvybę galėtų detektuoti "mikrobinis" kuro elementas, kurio veikimas nepriklausytų nuo gyvybės cheminio pagrindo. Daroma tik vienintelė prielaida - kad gyvybės formos turėtų naudoti iš aplinkos gaunamą cheminę energiją, kitaip tariant, jose turėtų vykti metaboliniai procesai.

Abrevaya kartu su bendradarbiais jau išbandė vieną tokį kuro elementą. Įtaisas susiddeda iš anodo ir katodo, kuriuos skiria protonams laidi membrana. Anodas įsmeigiamas į tiriamąją terpę (pavyzdžiui, Marso gruntą). Idėja grindžiama tuo, jog metaboliniai procesai, neatsižvelgiant į tai, kaip jie išsivystė, turi priklausyti nuo elektronus ir protonus generuojančių oksidacijos-redukcijos reakcijų. Kuro elemente panaudotas anodas surenka tokiu būdu sugeneruotus elektronus, tuo tarpu protonai prasiskverbia pro membraną ir taip uždaro elektros grandinę. Tokiu būdu, tekančios srovės stipris tiesiogiai priklauso nuo gyvybės "kiekio".

Argentinos specialistų komanda jau išbandė įtaisą, palygindami juo gaunamus rezultatus, tiriant mikroorganizmų turinčios dirvos mėginį ir tiriant tą pačią dirvą po to, kai ji buvo sterilizuota. Be to, analogiški eksperimentai buvo atlikti su visų trijų evoliucinių domenų atstovais: bakterijomis (Bacteria), archeobakterijomis (Archaea) ir eukarijotais (Eukarya). Mokslininkus itin domino eksperimentas, atliktas su archeobakterija Natrialba magadii. Šis ekstremalaus druskingumo sąlygomis išgyvenantis mikroorganizmas buvo išgautas iš Kenijoje esančio Magadii ežero. Manoma, jog panašių sąlygų gali pasitaikyti Marse ir kitose planetose. 

Tyrinėtojai teigia, jog eksperimento rezultatai buvo teigiami. Įtaiso generuojamos srovės stipris buvo daug didesnis mikroorganizmų turinčioje dirvoje, nei sterilizuotame mėginyje. Toks faktas leidžia tikėtis, jog "mikrobiniai" kuro elementai yra perspektyvi alternatyva, siekiant vykdyti nežemiškos gyvybės (egzogyvybės) paieškas. Pavyzdžiui, į Marsą nusileidusiam zondui tereiktų paimti du dirvožemio mėginius, vieną iš jų sterilizuoti kaitinimo būdu, o po to juos abu palyginti pagal sukuriamos srovės parametrus. 

Tikriausiai įdomiausias tokios technologijos aspektas yra tai, kad įtaisas bent teoriškai galėtų detektuoti net ne anglies pagrindu susiformavusią gyvybę. Tiesa, argentiniečiai savo publikuotame straipsnyje visiškai neanalizuoja sąlygų, kurioms veikiant, jų eksperimentas galėtų pateikti klaidingus rezultatus. Pavyzdžiui, gali būti, jog pakaitinus dirvos mėginį, kuris ir taip yra sterilus, jo cheminė sudėtis gali pakisti ir generuojama srovė gali nesutapti su nekatinto mėginio rezultatais. Siekiant eliminuoti tokio tipo klaidas, būtina atlikti papildomus tyrimus.

Tuo tarpu, atmosferos sudėties tyrimai ko gero yra geriausias būdas ieškoti mikrobų formos gyvybės kitose planetose. Šią idėja dar septintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje iškėlė Džeimsas Lovelokas (James Lovelock). Jo nuomone, per šimtus milijonų metų bet koks mikroorganizmas pakeistų savo planetos atmosferos sudėtį. Taip turėtų susiformuoti išskirtinai savitą dujų derinį, kuris skirtųsi nuo termodinaminiu požiūriu tikėtinos sudėties. Prielaida teisinga bent jau Žemės atveju: atmosferoje esantis deguonis ir metanas akivaizdžiai byloja apie šias dujas sugeneravusią gyvybę. Lovelokas, pamatęs pirmuosius Marso amosferos tyrimų rezultatus (95% anglies dioksido), yra pasakęs, jog "tokios atmosferos gyvybė sukurti negalėjo". Ar tai reiškia, jog kitų sutvėrimų turime ieškoti kažkur kitur?