Най-старите вкаменелости на Земята ни дават улики за живота на Марс

Когато изследователите в Гренландия обявиха откриването на най-старите изкопаеми животи, открити някога, научната общност очевидно беше заинтригувана. Скалите от 3,7 милиарда години от Гренландия са строматолити, съдържащи вкаменените останки от сложни микроби, които обикновено се срещат в плитки води. Те изобразяват форми на живот много по-еволюционно напреднали от тези, които учените смятат за възможно в този момент в историята на Земята.

Но последиците от тези открития бяха далеч отвъд границите на Земята - те засегнаха самото бъдеще на астробиологията, или търсенето на изчезнал или съществуващ извънземен живот.

За да разберем защо, не забравяйте, че Земята е била образувана преди 4,6 милиарда години, но тя не е била затворена с лък отгоре. Вместо това нашата планета беше точно като всяко друго бебе: нестабилна, жестока и непредсказуема. Голяма част от повърхността беше все още разтопена лава, която се охлаждаше, и се измъкваше от гигантски астероиди и космически боклуци, които все още се въртеше около Слънчевата система.

От 4,1 до 3,8 милиарда години, когато удрянето става още по-лошо в един период, учените наричат ​​"късна тежка бомбардировка" (LHB). По-рано се смяташе, че скоростта, с която Земята е била ударена от сблъсък, е била достатъчна, за да унищожи всички съществуващи форми на живот и основно да превърне Земята в стерилна.

И така, какво ни казва за изкопаеми от сложен микробен живот от 3,7 милиарда години за търсенето на извънземни? Всъщност три възможности.

В първия и най-скучен случай вкаменелостите могат просто да бъдат доказателство, че LHB всъщност е по-малко враждебна и насилствена, както първоначално си представяхме. Ранният живот всъщност живееше в по-спокойна среда, отколкото предполагахме. Това откровение би било очарователно за изследователите, които разкриват историята на самата Земя, но е по-малко приложима към астробиологията по отношение на извънземните.

Откритието може също да означава, че първите организми на Земята могат да издържат на брутални условия на околната среда, според Пенелопе Бостън, директор на Института по астробиология на НАСА. Собствената работа на Бостън се занимава с изследване на живота в много необичайни среди на Земята - места с екстремни температури, налягания, концентрации на солта, нива на рН, концентрации на тежки метали и експозиции на слънчева светлина. "Животът продължава да ни изненадва на тази планета с това, което е в състояние да направи, така че мисля, че това е легитимно предложение", казва Бостън.

Най-големите последици от гренландските фосили са свързани със самата слънчева система. В края на краищата, има много организми на Земята, които са се развили, за да оцелеят и дори процъфтяват в адски условия, които не са твърде различни от Марс, или „океански светове“ като Юпитерската луна Европа или Сатурнската луна Енцелад. Вече не е лудост да се мисли, че извънземните могат да бъдат въоръжени срещу натиска на подземния гейзер или да издържат на UV лъчи, които биха изпържили собствените ни лица.

Новите вкаменелости могат да бъдат особено окуражаващи за астробиологичните изследвания на Марс. Бостън казва, че строматолитите са доста добър аналог за опитите за лов за ранните форми на живот на Марс. Знаем, че Марс някога е бил по-топла планета, пълна с езера и други огромни водни обекти. Само преди няколко седмици изследователите на Марс откриха широка мрежа от древни речни корита, датиращи от 4 милиарда години.

"Днес не виждаме плодовит живот на повърхността, но може да е имало и в миналото", казва Джон Румел, бивш старши учен по астробиология в НАСА и настоящ професор по биология в Университета "Източна Каролина". обратен, Rummel посочва южните планини на Марс като „интересна перспектива“ за астробиологични изследвания, които могат да притежават признаци на биологична активност.

От друга страна, откритието на вкаменелости би могло да означава, че първите организми може би не са толкова резистентни, колкото сме си мислели, но че те просто са се развили изключително бързо само за няколко стотин милиона години след LHB, обръщайки сценария на идеята, че обитаемостта прозорците за планетите във Вселената са къси и тесни.

Смята се, че еволюцията на живота е ускорила и оформила трансформацията на Земята в един по-обитаем свят, като положителна обратна връзка: тъй като организмите станали по-сложни, те разработвали биологични механизми, които консумирали въглероден диоксид и генерирали свободен кислород - което помогнало предизвикват аеробни форми на живот, които скоро стават неотменимо важни за природните процеси като водния цикъл или азотния цикъл. Тези процеси са фундаментално свързани с живота и обратното.

Някои кръгове на астробиологията обаче наскоро излязоха с идея, че ако една планета ще установи и поддържа стабилна версия на обитаемост като Земята, тя трябва да накара тези сложни форми на живот да се развият бързо… което означава, че прозорецът за обитаемост е кратък и това вероятно е причината да не сме намерили извънземни все още.

Но новите вкаменелости биха могли да бъдат знак, че прозорците за обитаемост всъщност са не са толкова тесни, защото организмите са способни да се развиват по-бързо, отколкото ние си представяхме. Всъщност резултатите са изключително окуражаващи за изследване на екзопланети, които орбират около звезди, които първоначално сме предполагали, че са твърде млади, за да живеят в живота, или по-големи звезди, които изгарят много по-бързо от по-малките.

Досега има прекалено много въпроси без отговор на фосилите, които ни пречат да правим каквито и да било заключения. Адитя Чопра, астробиологичен изследовател от Австралийския национален университет в Канбера, наскоро е автор на проучване, което подкрепя идеята за малки прозорци за обитаемост. - Все още не знаем дали микробните съобщества от 3,7 милиарда години са достатъчно сложни и широко разпространени, за да модулират изобилието от оранжерии в планетарен мащаб, за да се противопоставят на абиотичните цикли на обратната връзка, които водят до нагряване на пистата като на Венера или охлаждане като на Марс.," той казва обратен.

Бостън отхвърля идеята за тесни прозорци за обитаемост за цял живот, но не вярва, че всеки сценарий е по-правдоподобен от другия. "Мисля, че това е много ориентиран към Земята модел", казва тя. "Когато погледна зашеметяващия брой звезди в нашата галактика, броя на планетите, които открихме и продължаваме да откриваме, просто имаме числата от наша страна. Възможно е във всяка дадена слънчева система да има само една или две планети, които могат да бъдат животоносими. Но когато погледнете на вселената като цяло, мисля, че това е може би много често явление."

Бостън подчертава, че обитаемостта и търсенето на минали или настоящи организми в други светове трябва да се разглеждат за всеки отделен случай. Но никога не е имало по-добро време да бъдеш астробиолог: Чопра смята, че вкаменелостите на Гренландия са още едно доказателство за това колко важно е интердисциплинарното изследване за търсенето и разбирането на извънземния живот. Бостън се съгласява: това е толкова великолепно, че живеем в епоха, която разтърсва науката за Земята, която се произвежда с толкова невероятно темпо.

- Това е просто замайване. Всички тези неща са просто вечна радост."