Il rover Curiosity ha recentemente scoperto del metano su Marte, che potrebbe indicare la presenza di forme di vita lì. Questo significa che siamo sul punto di scoprire la vita su Marte? Il professore di biologia e genetica Gary Ravkan vuole cercare il DNA su Marte. È attratto dall'idea che la vita come la conosciamo sia universale in tutta la Via Lattea.
Per quasi sette anni, il rover Curiosity della NASA ha esplorato la superficie di Marte. Due settimane fa, ha fatto una scoperta sorprendente con concentrazioni relativamente grandi di gas metano. Il rover ha rilevato anche metano nel 2013, ma la concentrazione registrata questo mese - circa 21 miliardesimi di frazione - è triplicata. Il motivo per cui questo messaggio è diventato una grande novità nella comunità scientifica è perché il metano è spesso un segno di vita; nonostante il fatto che questo gas possa essere il risultato di varie reazioni chimiche, una parte significativa di esso è prodotta da esseri viventi. Questo significa che siamo sul punto di scoprire la vita su Marte e, in tal caso, che tipo di vita potrebbe essere?
Per discutere di questi problemi, ho parlato al telefono con Gary Ruvkun, biologo molecolare e professore di genetica alla Harvard Medical School. Ravkan, come lui stesso ammette, prende una posizione insolita nella questione dell'origine della vita e della possibilità di rilevare segni di vita ovunque. In breve, mette in dubbio l'affermazione convenzionale che la nostra forma di vita basata sul DNA abbia avuto origine sulla Terra. L'intervista, iniziata con una conversazione sulla scoperta del metano, si è trasformata in una discussione sul motivo per cui vuole inviare un dispositivo su Marte chiamato sequencer di DNA. (Dopo la nostra conversazione, la NASA ha annunciato che la concentrazione di metano era scesa a livelli normali, facendo sì che gli scienziati fossero ancora più confusi.) Durante la nostra conversazione, che è stata modificata e abbreviata per chiarezza,Abbiamo anche discusso di come il dibattito scientifico sulle origini della vita si intersechi con il dibattito religioso, i motivi per cui può essere fatalmente sbagliato e cosa significa esprimere un'opinione minoritaria nella comunità scientifica.
Qual è la conclusione principale che hai tratto dal fatto del rilevamento del metano?
- La ricerca del metano è una buona tecnica per cercare indirettamente la vita. Il problema è che esistono anche metodi chimici per la produzione di metano. Non può essere definito un surrogato ideale per la vita. Pertanto, gli esperimenti proposti dalla NASA per rilevare la vita, specialmente nella nostra era di esopianeti, quando furono scoperti così tanti pianeti attorno alle stelle, sono finalizzati a studi spettroscopici della loro atmosfera. Questo è sempre associato all'uso di grandi quantità di sostanze chimiche come metano e CO2.
Pensi che questo sia il modo migliore per svolgere questo compito? O pensi che ci sia un modo migliore per fare questa ricerca?
“Questo è l'unico modo per condurli in luoghi così remoti. Il mio modo preferito per trovare la vita è volare sul pianeta e cercare il DNA lì. Ne consegue che la vita su un altro pianeta può essere completamente analoga alla vita qui, ma la maggior parte degli astrobiologi rappresenta lo stato delle cose in modo un po 'diverso.
In che modo il tuo punto di vista su questo tema differisce da quello generalmente accettato?
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- Secondo me, la tesi che la vita abbia avuto origine qui è alquanto presuntuosa. Sulla base di ciò, sembra che in qualche modo siamo completamente unici e che tutto sia successo esattamente qui. Sono esteticamente attratto dall'idea che la vita come la conosciamo sia universale in tutta la Via Lattea. Sembra che non appena si evolve, inizi a diffondersi. E un modo per dimostrarlo è far scorrere l'orologio in avanti, non indietro. Se stiamo davvero parlando di colonizzare Marte, il primo passo è inviare lì i batteri per formare un'atmosfera. Quindi, se si avvia l'orologio con un milione di anni avanti, presumibilmente invieremo batteri su pianeti diversi a un milione di anni luce di distanza.
Allora, aspetta, voglio solo capirlo. Quindi dici che trovi romantico o attraente pensare che altre forme di vita saranno paragonabili a noi?
- Sì. Il fatto che la vita non sia nata qui. È appena atterrata sul nostro pianeta. Che ha avuto origine altrove. E molte persone si lamentano di questo. Dicono: "Beh, trasferisci semplicemente il problema dell'origine della vita in un altro luogo". E così è.
Nella tua e-mail hai descritto le tue opinioni come "non molto standard nel campo della microbiologia". E questo è in parte dovuto al fatto che vuoi inviare un sequencer di DNA su Marte, giusto?
- Qui sulla Terra, se vai da qualche parte al lago e vuoi sapere chi ci vive, per trovare la risposta a questa domanda viene utilizzato il seguente metodo: viene prelevato lo sporco, viene eseguita l'analisi del DNA e vengono determinati tutti i composti genomici all'interno di questo DNA. Questo ti dà un'istantanea abbastanza buona di chi esiste in quel posto. Naturalmente, ci sono molti diversi tipi di batteri che vivono nel suolo e sostanze simili.
E, se guardi in letteratura, ci sono decine di migliaia di studi che si basano su questo, e la prima volta che è stato fatto, secondo me, 20 anni fa, il DNA è stato usato come impronta digitale per rilevare organismi esistenti. E possiamo dire: "Puoi fare lo stesso su Marte e analizzare la sequenza del DNA". E poi chiederesti: "Beh, c'è qualcuno lì come nostro cugino?" Quello che troviamo non dovrebbe essere nostro fratello. Può essere collegato a noi da legami più lontani di un fratello, ad esempio, come cugino, il che significa che può provenire dallo stesso albero della vita. Dopo averlo fatto, puoi dire: "Beh, la vita sulla Terra e su Marte sono simili, e questa è l'idea meno interessante, perché la Terra e Marte sono molto vicini". Quindi è quasi ovvioche possano avere la stessa forma di vita, perché c'è uno scambio. Ma cosa succederebbe se ci fosse la stessa forma di vita in tutta la Via Lattea?
Cosa direbbero le persone scettiche riguardo ai tuoi pensieri in risposta a questo?
“Direbbero che non ha senso. [Ride] Perché dicono: “Beh, doveva iniziare da qualche parte, quindi perché non pensi che sia iniziato qui? Perché ipotizzi che abbiamo ripreso la vita e non siamo diventati la fonte del suo sviluppo? " Perché ci sono prove evidenti per lo sviluppo della vita nei nostri genomi. Questo è chiamato RNA World, che era la prima forma di vita ed è ancora presente nei nostri genomi. Possiamo vederlo lì, quindi possiamo identificare le prime fasi dell'evoluzione con una sola analisi dei genomi moderni. Nei libri di testo e nella scienza ortodossa, il mondo RNA - una sorta di precursore del mondo del DNA - era sulla Terra quattro miliardi di anni fa. E vorrei suggerire che, no, probabilmente esisteva dieci miliardi di anni fa da qualche parte dall'altra parte della Via Lattea e si è diffuso in tutta la galassia.
Si scopre che per nessuna delle ipotesi - né circa quattro miliardi di anni, né circa dieci miliardi di anni - non esiste una giustificazione scientifica? È questo che vuoi dire?
- No no no. La terra esiste da 4,5 miliardi di anni. E l'universo, almeno se si conta dal Big Bang, ha circa 14 miliardi di anni. Pertanto, se la vita ha avuto origine altrove, hai una riserva di tempo di dieci miliardi di anni. Ma preferirei che questa riserva fosse di cento miliardi di anni o mille miliardi di anni. Sarebbe molto più carino.
E perché sarebbe molto più carino?
- Beh, perché così hai più tempo. Vedi, il punto è che se guardi la documentazione fossile, dove puoi trovare la prima prova di vita? Naturalmente, troverai prove di batteri, quelli che sembrano batteri, quelle che vengono chiamate stromatoliti, questi batteri verdastri-bluastri che esistono nelle colonie. Questi formano tutti dei buoni fossili e possono essere visti 3,5 miliardi di anni fa. Cioè, la vita si è già evoluta fino allo stadio di formazione di batteri piuttosto complessi molto rapidamente dopo il raffreddamento della Terra.
E, sai, la maggior parte delle persone al di fuori della comunità scientifica dirà: "Beh, sì, i batteri sono organismi piuttosto semplici". Ma i batteri non sono semplici organismi. I batteri sono incredibilmente complessi. I batteri sono i robot autoreplicanti che sognano gli ingegneri elettrici. Possono creare una copia di se stessi in 20 minuti con quattromila parti.
Allora, beh, quale conclusione si può trarre dalla tua storia sui batteri?
“Erano a un livello di evoluzione incredibilmente alto, e penso che siano arrivati qui non appena la Terra si è raffreddata e ha iniziato a crescere. Si sono diffusi in tutta la Via Lattea e forse in tutto l'universo. Ad esempio, hai sentito parlare del progetto SETI? Stanno cercando una vita intelligente?
Sì. [In realtà, non l'ho fatto.]
- Di regola, questi sono matematici e si aspettano che quelli intelligenti in qualche altra galassia invieranno loro il numero Pi o, sai, qualche altro segnale matematico. In effetti, invieranno solo sequenze di DNA.
Cioè, dici che la vita è arrivata qui mentre si è diffusa ovunque. Quindi, se inviamo un sequenziatore di DNA nello spazio e scopriamo che, sulla base dei dati raccolti, tutto questo si è diffuso e poi è volato sulla Terra, e non siamo affatto i progenitori di tutto …
- Esattamente.
Quindi, altre persone, coloro che hanno un'opinione diversa su questo argomento, credono: "No, la nostra forma di vita ha avuto origine qui, e altre forme di vita possono essere su altri pianeti, e possiamo capirlo grazie al metano" o qualcosa in questo spirito? Pertanto, dobbiamo cercare qualcosa come il metano, perché in questo modo possiamo trovare forme di vita completamente diverse
- Esattamente. Questa area dell'astrobiologia è l'area in cui le persone pensano alla vita su altri pianeti. E probabilmente ci sono, non so, tra le mille e le cinquemila persone che si definiscono astrobiologi, e la NASA si è impegnata molto nello sviluppo di quest'area. E se chiedessi a mille astrobiologi se credono che la vita si sia diffusa o evoluta in modo indipendente, direi che l'1% sarebbe pronto ad accettare l'idea di diffondere la vita nella forma in cui posso dire, promuoverla.
Quindi, allora, se il 99% degli scienziati crede nel riscaldamento globale e una minoranza insignificante afferma che non è correlato alle attività umane o che semplicemente non esiste, comunque sia, alziamo gli occhi al cielo e diciamo: "Bene, questo non è molto qualcosa di scientifico. " Queste persone sono ingranaggi dell'industria dei combustibili fossili e delle aree correlate. Sei uno scienziato molto rispettato che non è considerato un eccentrico eccentrico. Hai qualche dubbio interiore?
“Se fossi una persona razionale, probabilmente avresti ragione. [Ride.] Ma non so perché. Ha semplicemente senso. In effetti, ogni libro di testo dice che la vita è accaduta sulla Terra, e questa è una piccola improvvisazione - per dire: sai, e siamo volati qui. Capisci? Questo, in un certo senso, non dà alcuna soddisfazione, perché trasferisce il problema da un'altra parte a un'altra sfera. Capisci? Tuttavia, doveva iniziare da qualche altra parte.
Immagino di aver avuto l'idea che sia così facile passare da un sacchetto di sostanze chimiche a un batterio a tutti gli effetti, e che questo potrebbe accadere in un paio di centinaia di milioni di anni sulla Terra. È anche importante capire che, data la tettonica delle placche sulla Terra, il nostro pianeta sta cancellando molto, molto rapidamente la sua storia mentre i continenti cambiano e la superficie terrestre si sta ricostruendo. È molto difficile trovare campioni che abbiano più di tre miliardi di anni. Non ce ne sono molti sulla Terra. Pertanto, è piuttosto difficile cercare qui i fossili più antichi. E qui arriviamo a uno dei vantaggi di Marte: non esiste la tettonica a placche. Pertanto, se vuoi cercare alcuni antichi fossili su Marte, non c'è stata sepoltura permanente del passato, a differenza della Terra.
Quale scoperta su Marte può indicare la correttezza o l'erroneità della tua teoria?
- Beh, voglio dire, ancora una volta, se il sequenziamento del DNA è stato effettuato lì, che è un processo molto delicato, giusto? Pertanto, si potrebbero trovare organismi estremamente rari su Marte. E se li hai trovati, scoprendo allo stesso tempo che non è facile, sai, una sorta di forfora o acne da parte di qualcuno del reparto di assemblaggio della navicella, che questo è qualcosa con radici profonde - cioè, è associato alla vita sulla Terra, ma più o meno come un canguro è un animale, ma allo stesso tempo è abbastanza chiaramente diverso da tutto ciò che hai visto nel Vecchio Mondo, quindi stabiliresti di aver scoperto qualcosa di nuovo, giusto? E lo stesso si può dire per i batteri.
O se le persone del progetto SETI un giorno ricevessero un segnale di quattro caratteri, come una sequenza di DNA, e tu raccogliessi un codice di decrittazione e dicessi: "Oh mio Dio, questo sembra uno dei geni che riconosciamo", ci sarebbe la prova che la genomica da qualche parte là fuori su un altro pianeta c'è uno scambio.
Quale scoperta potrebbe convincerti che ti sbagli, o che non è un caso che ti sia trovato in minoranza?
- Beh, se qualcuno scoprisse una forma di vita completamente nuova che non è stata costruita sul DNA, penso che sarebbe una buona confutazione di questa idea di Panspermia.
Ti lascerò andare molto presto, ma cosa succederebbe se la vita avesse comunque avuto origine qui e poi si fosse diffusa ulteriormente? E così, abbiamo trovato del DNA su Marte, ma è finito lì perché si è diffuso dalla Terra. È possibile?
“Sì, ma ci pone al centro dell'universo, e tutta la forza della storia sta nell'appello:“Non dobbiamo presumere di essere il centro di tutto. Siamo insignificanti.
Quali sono le ragioni religiose qui? Vede qualche tipo di aspetto religioso in questa discussione?
- Ti ho inviato un link o ti ho chiesto di cercare un video? [Ravkan mi ha consigliato di guardare un video su YouTube in cui esprime la sua posizione sulla "vita fuori dalla Terra".]
Sì, ho visto questo video
- In questo video ho fatto qualcosa di cui avevo un po 'paura: mi riferivo al meraviglioso motore dell'ATP sintasi. È uno dei piccoli meccanismi più sorprendenti che i batteri hanno per generare energia pompando protoni attraverso le membrane. E, in sostanza, hanno un motore molecolare che lo accende, non lo so, a mille giri al minuto circa.
Pertanto, gli aderenti alla teoria intelligente - ho quasi paura di dirlo, perché l'ultima cosa che vorrei che le mie dichiarazioni pubbliche fossero interpretate dai sostenitori della teoria intelligente - usano la sintesi dell'ATP come base per la loro teoria.
Cos'è la sintesi di ATP?
“Questo è un piccolo motore idraulico rotante che genera ATP tramite pompe protoniche. Questo è un perfetto miracolo dell'evoluzione. E voglio sottolineare che la considero evoluzione, ma i fanatici religiosi la usano per dimostrare che l'evoluzione non potrebbe farlo perché è così ben pensata.
E come si collega a queste due teorie …
“Ebbene, ci sono fanatici religiosi che seguono il mio stesso esempio. Uso questo esempio per dire: "Questo è l'apice dell'evoluzione". Vedete, tre o quattro miliardi di anni fa, questa non è più una forma di vita primitiva. Questa è una vita altamente evoluta. Ha già raggiunto un alto livello di evoluzione.
Chiaro. E affermano che questo prova l'unicità degli esseri umani perché Dio li ha creati?
- Sì. E io dico: "No, perché è passato molto più tempo di quattro miliardi di anni".
Pensavo che avresti detto il contrario sulla dimensione religiosa, che la tua teoria non considera la Terra come il centro di tutto, quindi le persone religiose non ci credono. Ma la posizione di altri scienziati è almeno più vicina ad alcune credenze religiose, perché considerano la Terra come l'inizio
- Sì. Non penso - beh, forse la visione ortodossa dell'origine della vita sulla Terra è radicata in Adamo ed Eva. Non lo so. Forse non ho avuto un solo pensiero religioso in tutta la mia vita.
È uno shock. Quanto è difficile inviare un sequencer del genere su Marte? E questo può accadere nel prossimo futuro?
- La NASA ci sta supportando. Maria Zuber, un'appassionata scienziata planetaria, e io abbiamo lavorato insieme su questo per quasi 20 anni e la NASA ha supportato il nostro lavoro. Questa è un'impresa ad alto rischio in cui sono pronti a investire un po 'di soldi, ma non hanno ancora approvato il volo. Non ci sono ancora arrivati. D'altra parte, osservare come si organizza la NASA è piuttosto interessante. Ogni dieci anni conducono quello che viene chiamato il Decade Survey, quando camminano e parlano con scienziati planetari negli Stati Uniti, in Europa e nel mondo e chiedono loro: "Quale progetto pensi sia il più importante?" Quindi tutto si riversa in un documento di 200 pagine e, se guardi alle loro priorità, cosa è importante per loro come organizzazione spaziale,quindi la ricerca della vita su altri pianeti è la priorità numero uno.
L'elevata concentrazione di metano gioca un ruolo in questa discussione?
"La maggior parte degli astrobiologi direbbe:" Beh, forse ci sono batteri che producono metano lì dentro ". Questi batteri, che assorbono l'anidride carbonica, utilizzano l'idrogeno dal suolo e generano metano. È il metabolismo. E la maggior parte degli astrobiologi direbbe: "A proposito, il metano può essere associato ai microbi". E quindi, sì, penso che alla maggior parte delle persone piacerà l'idea dei batteri produttori di metano su Marte.
E, probabilmente, molti di loro diranno: "Sì, l'idea di avere una connessione con i batteri produttori di metano sulla Terra potrebbe non essere così folle".
Quindi, riassumiamo per chiarezza. Da questa conversazione, ho tratto le seguenti conclusioni: credi nella teoria dell'inizio intelligente, non credi nel riscaldamento globale e aderisci a teorie folli sulla vita su altri pianeti
- Aspetta aspetta. [Ride.] Oh no, non farlo. Sarà possibile rinunciare alla mia carriera.
Isaac Chotiner
