In che modo gli studi sulla vita in condizioni estreme ci aiutano a capire quali forme di organismi viventi incontreremo nello spazio e su altri pianeti.
Una sera del novembre 1938, il regolare telegiornale trasmesso dalla radio americana fu interrotto da un "messaggio di emergenza": gli alieni erano stati scoperti nel New Jersey. Voci di panico di testimoni oculari hanno parlato di invasori aggressivi. Dei colpi risuonarono in sottofondo, segnalando che era tutto molto serio. La notizia, ahimè, si è rivelata falsa: era solo un programma radiofonico "War of the Worlds" di H. G. Wells. Ma non tutti gli ascoltatori lo hanno capito.
Anche decenni dopo, la reazione del pubblico a questo "messaggio speciale" rimane oggetto di controversia. Alcuni hanno affermato che migliaia di persone sono fuggite nelle strade in preda al panico. Altri hanno detto di non aver notato gli intensi disordini sociali e disordini. Comunque sia, è diventato chiaro a tutti: se un giorno gli alieni verranno davvero scoperti, le persone difficilmente saranno felici di questo evento.
Ma cosa succederebbe se i primi alieni non fossero armati fino ai denti, creature intelligenti e spietate, ma minuscoli microrganismi, la cui somiglianza possiamo incontrare sul nostro pianeta? Cosa ci porterà questa scoperta e come può cambiare la nostra comprensione della vita?
Le possibilità di trovare colonie microbiche al di fuori della Terra sono molto più alte delle possibilità di trovare i marziani nella fantasia di Wells. In effetti, gli scienziati possono fare la prima scoperta della vita aliena entro 20 anni: questo è il periodo che i rappresentanti della NASA stanno ora chiamando. Sarà un evento fondamentale nella lunga storia dell'esplorazione spaziale umana. Ma solo pochi gli presteranno davvero attenzione. E in pochi decenni, tali notizie potrebbero diventare routine, proprio come le notizie sulla scoperta di nuovi esopianeti all'inizio del nostro secolo sono diventate routine.
Michael Varnum, psicologo dell'Università dell'Arizona, ha condotto diversi studi per scoprire come le persone avrebbero reagito alla notizia della scoperta di microbi sconosciuti al di fuori della Terra. Si è scoperto che le persone sono ancora più positive riguardo ai microbi alieni rispetto agli organismi artificiali creati dagli esseri umani nei laboratori scientifici. Nel 2017, l'astrofisico Rene Heller ha condotto il suo esperimento, chiedendo ai volontari di aiutarlo a decodificare un falso segnale alieno. Centinaia di persone hanno risposto al suo messaggio. Come Heller realizzò felicemente, oggi tali scoperte suscitano più interesse che orrore nelle persone.
Al momento non abbiamo ancora scoperto nulla di vivente su altri pianeti: l'astrobiologia rimane una scienza senza oggetto. Ma lo studio di vari organismi sulla buona vecchia Terra oggi può già dirci molto su cosa aspettarci dalla vita che incontreremo nello spazio. Negli ultimi cento anni, le scoperte dei biologi hanno cambiato in modo significativo la nostra comprensione del concetto di esseri viventi. Ora sappiamo che la vita è molto più complessa e diversificata di quanto ci fosse sembrata prima.
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Questo non è Marte, questo è il deserto di Atacama in Cile, le cui condizioni sono davvero molto simili a quelle di Marte.
Deserti, spazio, oceano
L'idea che la vita possa esistere su altri pianeti è stata espressa da Democrito. Il suo apologeta successivo fu il mago e riformatore italiano Giordano Bruno. Questa idea era veramente radicata nell'Età dell'Illuminismo e da allora ha vissuto solo un breve periodo di declino. All'inizio del XX secolo, molti erano convinti che ci fosse una civiltà avanzata su Marte che aveva costruito una gigantesca rete di canali per l'irrigazione dei campi. I canali erano chiaramente visibili attraverso un telescopio e sono stati visti da persone completamente diverse da diverse parti del pianeta. In realtà, "l'irrigazione marziana" si è rivelata un'illusione ottica. Nonostante ciò, l'ipotesi dell'esistenza della vita su Marte e su altri pianeti del sistema solare sembra oggi ancora più plausibile di prima.
Nel 2015, i biologi dell'Arizona e delle Università tecniche di Berlino hanno esaminato campioni di suolo del deserto cileno di Atacama, uno dei luoghi più aridi del pianeta. Per molti versi, assomiglia alla superficie di Marte. Si è scoperto che anche in un clima così inospitale, vari tipi di batteri possono sopravvivere e riprodursi. Durante una lunga siccità, cadono in animazione sospesa, e poi, essendo vicino all'acqua, prendono subito vita. In ibernazione, questi batteri possono sopravvivere per centinaia o addirittura migliaia di anni. Gli oceani hanno lasciato la superficie di Marte circa 2,5 milioni di anni fa. Ma nelle viscere del pianeta potrebbero esserci ancora colonie di batteri che aspetteranno i loro ricercatori.
Alla fine degli anni '70, una vera rivoluzione in biologia fu compiuta dalla scoperta dei batteri termofili, che non hanno bisogno della luce solare e possono abitare le profondità dell'oceano, creando interi ecosistemi sottomarini. Questi batteri vivono vicino a sorgenti geotermiche, dove l'acqua è a stretto contatto con il mantello. La temperatura in tali sorgenti può raggiungere i 350 ° C. I batteri estremofili, a differenza della maggior parte delle altre specie, ricevono la loro energia non dal sole, ma dai metalli disciolti nell'acqua. Questi batteri si nutrono di vermi e molluschi e quelli, a loro volta, vengono mangiati dai predatori più grandi. La scoperta ha sorpreso anche gli stessi scienziati.
Holger Jannasch, oceanologo, partecipante ai primi studi sui batteri termofili:
Siamo rimasti sbalorditi dal pensiero che l'energia solare, così importante per l'esistenza della vita sul nostro pianeta, potesse essere sostituita dall'energia terrena. […] Questo è un concetto completamente nuovo e, secondo me, una delle principali scoperte biologiche del XX secolo.
Prese d'aria idrotermali, che ospitano specie insolite di batteri
Potremmo trovare ecosistemi sottomarini simili a quello terrestre sulle lune di Saturno e Giove - Europa ed Encelado. Anche lì ci sono oceani di acqua salata e una significativa attività geotermica. L'acqua di Encelado è simile al Lago Mono in California. C'è molto sale e soda in questo lago, e quindi non ci sono pesci, ma in esso vivono batteri insoliti, che si sono adattati bene a concentrazioni di arsenico che sono mortali per altri organismi. Probabilmente batteri simili vivono su Encelado.
Nel 2015, la stazione spaziale americana Cassini-Huygens ha sorvolato Encelado, dritta attraverso pennacchi d'acqua che salgono per diversi chilometri sopra la superficie ghiacciata del satellite. In quest'acqua, gli scienziati sono riusciti a trovare molecole di idrogeno. Ciò significa che sotto il ghiaccio di Encelado sono in corso processi geologici, proprio come sulla Terra. Di conseguenza, i microrganismi di Encelado (se esistono) possono ricevere energia dall'anidride carbonica disciolta nell'acqua. Questa è proprio la reazione che sta alla base dell'intero albero della vita sulla Terra.
Diversi voli per l'Europa e per Encelado sono previsti per il 2030. Sono questi corpi celesti, senza contare Marte, che oggi sono l'obiettivo principale degli astrobiologi. Molto probabilmente, è qui che troviamo per la prima volta la vita aliena. Ma prima, devi ancora raggiungerla. Non si sa ancora quanto siano spesse le calotte glaciali di Europa ed Encelado, forse solo pochi chilometri, o forse diverse decine. I batteri e gli organismi multicellulari saranno in grado di sopravvivere in condizioni così estreme?
A metà del XX secolo, gli scienziati sovietici suggerirono che vasti laghi di acqua dolce potessero essere nascosti sotto il ghiaccio dell'Antartide. Il ghiaccio all'interno del continente si trasforma in acqua, in parte a causa dell'enorme pressione delle masse di ghiaccio e in parte a causa della stessa attività geotermica. L'esistenza del lago Vostok, che ha preso il nome in onore della stazione sovietica, è stata confermata dai radar negli anni '60 e '70. Nel 2012, i ricercatori russi hanno perforato un pozzo fino a una profondità di 3.769 metri, hanno raggiunto l'acqua e hanno prelevato campioni per l'analisi. Nel marzo 2013, gli scienziati hanno annunciato la scoperta di un nuovo tipo di batteri nei campioni, il cui DNA è identico solo per l'86% a organismi noti alla scienza. Quindi questi dati sono stati confutati, ma sono state ancora trovate tracce di diversi batteri insoliti nel lago.
La ricerca in Antartide è in corso. Vale la pena aspettare una vera svolta quando gli scienziati raggiungono gli strati più profondi del lago - alle fonti di attività geotermica, che saturano l'acqua di minerali e si trovano a una profondità di circa 5 mila metri.
Stazione di ricerca russa "Vostok", sotto la quale, a una profondità di quasi 4.000 metri, si trova un grande lago con acqua dolce.
Se i batteri possono vivere nei laghi dell'Antartide - sotto tremenda pressione e bassa temperatura, senza luce, senza carbonio organico disciolto in acqua, con ioni di sostanze basiche altamente diluiti, isolamento a lungo termine dal biota superficiale per almeno 14 milioni di anni e, probabilmente, con eccesso di ossigeno disciolto”- allora possono vivere su altri pianeti, che prima ritenevamo inadatti alla vita.
Tuttavia, è del tutto possibile che la vita aliena non sarà costruita su modelli terreni. I laghi liquidi di Titano possono ospitare metanogeni, organismi che non usano l'acqua, ma il metano come solvente. I pianeti con temperature atmosferiche più elevate possono abitare organismi costruiti su una molecola di silicio, piuttosto che sul carbonio, come è consuetudine sulla Terra. Per molti anni, gli scienziati hanno discusso se i virus possano essere considerati organismi viventi. La risposta corretta dipende dalla definizione di vita che usiamo. Se l'esplorazione dello spazio continua, questo concetto sarà rivisto più di una volta.
Durante la stesura di questo articolo, sono stati utilizzati i materiali del libro dell'astronomo John Willis "Tutti questi mondi sono tuoi. Ricerche scientifiche per la vita extraterrestre ", pubblicato dalla casa editrice" Alpina Editore "nel marzo di quest'anno.
Oleg Matfatov
