Penjelajah Curiosity baru-baru ini menemukan metana di Mars, yang mungkin menunjukkan adanya bentuk kehidupan di sana. Apakah ini berarti kita hampir menemukan kehidupan di Mars? Profesor biologi dan genetika, Gary Ravkan, ingin mencari DNA di Mars. Dia tertarik dengan gagasan bahwa kehidupan yang kita kenal adalah universal di seluruh Bima Sakti.
Selama hampir tujuh tahun, penjelajah Curiosity NASA telah menjelajahi permukaan Mars. Dua minggu lalu, dia membuat penemuan mengejutkan dengan konsentrasi gas metana yang relatif besar. Penjelajah juga mendeteksi metana pada 2013, tetapi konsentrasi yang tercatat bulan ini - sekitar 21 miliar fraksi - meningkat tiga kali lipat. Alasan pesan ini menjadi berita besar di komunitas ilmiah adalah karena metana sering kali menjadi tanda kehidupan; Terlepas dari kenyataan bahwa gas ini dapat merupakan hasil dari berbagai reaksi kimia, sebagian besar darinya dihasilkan oleh makhluk hidup. Apakah ini berarti bahwa kita hampir menemukan kehidupan di Mars dan, jika demikian, kehidupan seperti apa itu?
Untuk membahas masalah ini, saya berbicara di telepon dengan Gary Ruvkun, seorang ahli biologi molekuler dan profesor genetika di Harvard Medical School. Ravkan, seperti yang dia akui sendiri, mengambil posisi yang tidak biasa dalam pertanyaan tentang asal usul kehidupan dan kemungkinan mendeteksi tanda-tanda kehidupan di mana pun. Singkatnya, dia mempertanyakan pernyataan konvensional bahwa bentuk kehidupan berbasis DNA kita berasal dari Bumi. Wawancara yang dimulai dengan percakapan tentang penemuan metana, berubah menjadi diskusi tentang mengapa dia ingin mengirim perangkat ke Mars yang disebut DNA sequencer. (Setelah percakapan kami, NASA mengumumkan bahwa konsentrasi metana telah turun ke tingkat normal, menyebabkan para ilmuwan semakin bingung.) Selama percakapan kami, yang telah diedit dan diringkas untuk kejelasan,Kami juga membahas bagaimana debat ilmiah tentang asal usul kehidupan bersinggungan dengan debat agama, alasan mengapa dia bisa salah fatal, dan apa artinya mengungkapkan pendapat minoritas dalam komunitas ilmiah.
Apa kesimpulan utama yang Anda buat dari fakta deteksi metana?
- Mencari metana adalah teknik yang baik untuk mencari kehidupan secara tidak langsung. Masalahnya adalah ada juga metode kimiawi untuk menghasilkan metana. Itu tidak bisa disebut pengganti yang ideal untuk hidup. Oleh karena itu, eksperimen yang diusulkan NASA untuk mendeteksi kehidupan, terutama di era eksoplanet kita, ketika begitu banyak planet ditemukan di sekitar bintang, ditujukan untuk studi spektroskopi atmosfer mereka. Ini selalu dikaitkan dengan penggunaan bahan kimia dalam jumlah besar seperti metana dan CO2.
Apakah menurut Anda ini cara terbaik untuk menyelesaikan tugas ini? Atau menurut Anda ada cara yang lebih baik untuk melakukan penelitian ini?
“Ini adalah satu-satunya cara untuk melakukannya di tempat-tempat terpencil. Cara favorit saya untuk menemukan kehidupan adalah terbang ke planet ini dan mencari DNA di sana. Oleh karena itu, kehidupan di planet lain mungkin sepenuhnya analog dengan kehidupan di sini, tetapi kebanyakan ahli astrobiologi menggambarkan keadaan dengan agak berbeda.
Bagaimana pandangan Anda tentang masalah ini berbeda dari yang diterima secara umum?
Video promosi:
- Menurut pendapat saya, tesis bahwa kehidupan berawal di sini agak angkuh. Berdasarkan itu, tampaknya kita entah bagaimana benar-benar unik, dan semuanya terjadi persis di sini. Secara estetika saya tertarik pada gagasan bahwa kehidupan yang kita kenal itu universal di seluruh Bima Sakti. Tampaknya begitu ia berevolusi, ia mulai menyebar. Dan salah satu cara untuk membuktikannya adalah dengan menjalankan jam ke depan, bukan ke belakang. Jika kita benar-benar berbicara tentang menjajah Mars, langkah pertama adalah mengirim bakteri ke sana untuk membentuk atmosfer. Jadi jika Anda memulai jam satu juta tahun ke depan, mungkin kita akan mengirimkan bakteri ke planet lain yang jaraknya jutaan tahun cahaya.
Jadi, tunggu, saya hanya ingin memahaminya. Jadi menurut Anda, Anda merasa romantis atau menarik untuk berpikir bahwa bentuk kehidupan lain akan sebanding dengan kita?
- Iya. Fakta bahwa kehidupan tidak berasal dari sini. Dia baru saja mendarat di planet kita. Bahwa itu berasal dari tempat lain. Dan banyak orang mengeluhkan hal ini. Mereka berkata, "Baiklah, Anda memindahkan masalah asal usul kehidupan ke tempat lain." Dan begitulah adanya.
Dalam email Anda, Anda menggambarkan pandangan Anda sebagai "tidak terlalu standar di bidang mikrobiologi". Dan ini sebagian karena Anda ingin mengirim pengurut DNA ke Mars, bukan?
- Di sini, di Bumi, jika Anda pergi ke suatu tempat di danau dan ingin tahu siapa yang tinggal di sana, maka teknik berikut sekarang digunakan untuk menemukan jawaban atas pertanyaan ini: diambil kotoran, analisis DNA dilakukan, dan semua senyawa genom di dalam DNA ini ditentukan. Ini memberi Anda gambaran yang cukup bagus tentang siapa yang ada di tempat itu. Tentu saja, ada banyak jenis bakteri yang hidup di tanah dan zat serupa.
Dan, jika Anda melihat di literatur, ada puluhan ribu penelitian yang didasarkan pada ini, dan pertama kali ini dilakukan, menurut saya, 20 tahun yang lalu, kemudian DNA digunakan sebagai sidik jari untuk mendeteksi organisme yang ada. Dan kita bisa berkata, "Anda bisa melakukan hal yang sama di Mars dan menganalisis urutan DNA." Dan kemudian Anda akan bertanya: "Nah, apakah di sana ada seseorang yang seperti sepupu kita?" Apa yang kita temukan seharusnya bukan saudara kita. Ia dapat dihubungkan dengan kita melalui ikatan yang lebih jauh dari pada saudara, misalnya, sebagai sepupu, yang berarti ia dapat berasal dari pohon kehidupan yang sama. Setelah Anda melakukannya, Anda dapat berkata, "Kehidupan di Bumi dan Mars serupa, dan itu ide yang paling tidak menarik, karena Bumi dan Mars sangat dekat." Jadi hampir jelasagar mereka memiliki bentuk kehidupan yang sama, karena ada pertukaran. Tapi bagaimana jika ada satu bentuk kehidupan yang sama di seluruh Bima Sakti?
Apa yang akan dikatakan orang-orang yang skeptis tentang pemikiran Anda dalam menanggapi ini?
“Mereka akan mengatakan itu tidak masuk akal. [Tertawa] Karena mereka berkata, “Yah, itu harus dimulai di suatu tempat, jadi mengapa Anda tidak berpikir itu dimulai di sini? Mengapa Anda mengajukan hipotesis bahwa kita telah mengambil kehidupan, dan tidak menjadi sumber perkembangannya? " Karena ada bukti yang jelas untuk perkembangan kehidupan dalam genom kita. Ini disebut Dunia RNA, yang merupakan bentuk kehidupan paling awal dan masih ada dalam genom kita. Kita bisa melihatnya di sana, jadi kita bisa mengidentifikasi tahap awal evolusi hanya dengan satu analisis genom modern. Dalam buku teks dan dalam sains ortodoks, Dunia RNA - semacam pendahulu dunia DNA - ada di Bumi empat miliar tahun lalu. Dan saya akan menyarankan bahwa, tidak, itu mungkin ada sepuluh miliar tahun yang lalu di suatu tempat di sisi lain Bima Sakti dan menyebar ke seluruh galaksi.
Ternyata untuk hipotesis mana pun - tidak sekitar empat miliar tahun, atau sekitar sepuluh miliar tahun - tidak ada pembenaran ilmiah? Apa itu yang kamu maksud
- Tidak tidak Tidak. Bumi telah ada selama 4,5 miliar tahun. Dan alam semesta, setidaknya jika dihitung dari Big Bang, berumur sekitar 14 miliar tahun. Oleh karena itu, jika kehidupan bermula dari tempat lain, Anda memiliki cadangan waktu sepuluh miliar tahun. Tetapi saya lebih suka cadangan ini menjadi seratus miliar tahun atau seribu miliar tahun. Akan jauh lebih bagus.
Dan kenapa jauh lebih bagus?
- Nah, karena dengan begitu Anda punya lebih banyak waktu. Tahukah Anda, intinya adalah jika Anda melihat catatan fosil, di mana Anda dapat menemukan bukti pertama adanya kehidupan? Tentu saja, Anda akan menemukan bukti tentang bakteri, yang tampak seperti bakteri, yang disebut stromatolit, bakteri kebiruan-kehijauan yang ada di koloni. Ini semua membentuk fosil yang bagus dan dapat dilihat 3,5 miliar tahun yang lalu. Artinya, kehidupan telah berevolusi ke tahap pembentukan bakteri yang agak kompleks dengan sangat cepat setelah bumi mendingin.
Dan, Anda tahu, kebanyakan orang di luar komunitas ilmiah akan berkata, "Ya, bakteri adalah organisme yang sangat sederhana." Tetapi bakteri bukanlah organisme sederhana. Bakteri sangat kompleks. Bakteri adalah robot yang mereplikasi diri sendiri yang diimpikan oleh para insinyur listrik. Mereka dapat membuat salinan dirinya sendiri dalam 20 menit dengan empat ribu bagian.
Jadi, kesimpulan apa yang bisa ditarik dari cerita Anda tentang bakteri?
“Mereka berada pada tingkat evolusi yang sangat tinggi, dan saya pikir mereka tiba di sini segera setelah Bumi mendingin dan mulai tumbuh. Mereka menyebar ke seluruh Bima Sakti dan mungkin ke seluruh alam semesta. Misalnya, pernahkah Anda mendengar tentang proyek SETI? Apakah mereka mencari kehidupan yang cerdas?
Iya. [Sebenarnya, belum.]
- Biasanya, ini adalah ahli matematika, dan mereka berharap orang pintar di galaksi lain akan mengirimi mereka angka Pi atau, Anda tahu, sinyal matematika lainnya. Faktanya, mereka hanya akan mengirimkan urutan DNA.
Artinya, Anda mengatakan bahwa kehidupan ada di sini karena menyebar ke mana-mana. Jadi, jika kita mengirim pengurut DNA ke luar angkasa dan menemukan bahwa, berdasarkan data yang dikumpulkannya, semua ini menyebar, dan kemudian terbang ke Bumi, dan kita sama sekali bukan nenek moyang dari segalanya …
- Tepat sekali.
Jadi, orang lain, mereka yang memiliki pendapat berbeda tentang masalah ini, percaya: "Tidak, bentuk kehidupan kita berasal dari sini, dan bentuk kehidupan lain bisa berada di planet lain, dan kita dapat memahami ini berkat metana" atau sesuatu di semangat ini? Oleh karena itu, kita perlu mencari sesuatu seperti metana, karena dengan cara itu kita dapat menemukan bentuk kehidupan yang sangat berbeda
- Tepat sekali. Bidang astrobiologi ini adalah bidang pemikiran orang tentang kehidupan di planet lain. Dan mungkin ada, saya tidak tahu, antara seribu sampai lima ribu orang yang menyebut diri mereka ahli astrobiologi, dan NASA telah berupaya keras untuk mengembangkan bidang ini. Dan jika Anda bertanya kepada seribu ahli astrobiologi apakah mereka percaya bahwa kehidupan telah menyebar atau berevolusi secara mandiri, saya akan mengatakan bahwa 1% akan siap untuk menerima gagasan menyebarkan kehidupan dalam bentuk yang dapat saya katakan, promosikan.
Jadi, kemudian, jika 99% ilmuwan percaya pada pemanasan global, dan minoritas yang tidak signifikan mengatakan bahwa ini tidak terkait dengan aktivitas manusia atau tidak ada sama sekali, meskipun demikian, kita memutar mata dan berkata: "Yah, ini tidak terlalu sesuatu yang ilmiah. " Orang-orang ini adalah roda penggerak dalam industri bahan bakar fosil dan bidang terkait. Anda adalah ilmuwan yang sangat dihormati yang tidak dianggap eksentrik eksentrik. Apakah Anda memiliki keraguan batin?
“Jika saya adalah orang yang rasional, Anda mungkin benar. [Tertawa.] Tapi saya tidak tahu kenapa. Itu masuk akal. Faktanya, setiap buku teks mengatakan bahwa kehidupan terjadi di Bumi, dan ini adalah sedikit improvisasi - untuk mengatakan: Anda tahu, dan kami terbang ke sini. Apakah kamu mengerti? Ini, di satu sisi, tidak memberikan kepuasan apa pun, karena ini memindahkan masalah ke tempat lain ke bidang lain. Apakah kamu mengerti? Tapi bagaimanapun juga, itu harus dimulai dari tempat lain.
Saya rasa saya mendapat ide bahwa sangat mudah untuk beralih dari sekantong bahan kimia ke bakteri lengkap, dan ini bisa terjadi dalam beberapa ratus juta tahun di Bumi. Penting juga untuk dipahami bahwa mengingat lempeng tektonik di Bumi, planet kita dengan sangat cepat menghapus sejarahnya saat benua bergeser dan permukaan Bumi sedang dibangun kembali. Sangat sulit untuk menemukan sampel yang berumur lebih dari tiga miliar tahun. Jumlah mereka tidak banyak di Bumi. Karenanya, agak sulit mencari fosil paling purba di sini. Dan di sini kita sampai pada salah satu keunggulan Mars - tidak ada lempeng tektonik. Oleh karena itu, jika ingin mencari beberapa fosil purba di Mars, maka tidak ada penguburan permanen di masa lalu, tidak seperti Bumi.
Penemuan apa di Mars yang dapat menunjukkan kebenaran atau kesalahan teori Anda?
- Nah, maksud saya, sekali lagi, jika pengurutan DNA dilakukan di sana, yang merupakan proses yang sangat sensitif, bukan? Oleh karena itu, seseorang dapat menemukan organisme yang sangat langka di Mars. Dan jika Anda menemukannya, pada saat yang sama menemukan bahwa itu tidak mudah, Anda tahu, semacam ketombe atau jerawat dari seseorang dari departemen perakitan pesawat ruang angkasa, bahwa ini adalah sesuatu yang berakar dalam - yaitu, terkait dengan kehidupan di Bumi, tetapi hampir sama dengan seekor kanguru adalah binatang, tetapi pada saat yang sama sangat jelas berbeda dari apa pun yang Anda lihat di Dunia Lama, maka Anda akan menetapkan bahwa Anda telah menemukan sesuatu yang baru, bukan? Dan hal yang sama juga berlaku untuk bakteri.
Atau jika orang-orang dari proyek SETI suatu hari menerima sinyal empat karakter, seperti urutan DNA, dan Anda mengambil kode dekripsi dan berkata, "Ya Tuhan, ini terlihat seperti salah satu gen yang kami kenali," akan ada bukti bahwa dalam genomik di suatu tempat di luar sana di planet lain ada pertukaran.
Penemuan apa yang dapat meyakinkan Anda bahwa Anda salah, atau bukan kebetulan bahwa Anda menemukan diri Anda sendiri dalam minoritas?
- Nah, jika seseorang menemukan bentuk kehidupan yang benar-benar baru yang tidak dibangun di atas DNA, saya pikir itu akan menjadi sanggahan yang baik untuk gagasan Panspermia ini.
Aku akan segera melepaskanmu, tapi bagaimana jika kehidupan berawal dari sini, dan kemudian menyebar lebih jauh? Dan dengan demikian, kami menemukan beberapa DNA di Mars, tetapi itu berakhir di sana karena menyebar dari Bumi. Apa itu mungkin?
“Ya, tapi itu menempatkan kita di pusat alam semesta, dan seluruh kekuatan sejarah terletak pada daya tarik:“Kita tidak boleh berasumsi bahwa kita adalah pusat dari segalanya. Kami tidak signifikan."
Apa alasan agama di sini? Apakah Anda melihat aspek religius dalam diskusi ini?
- Apakah saya mengirimi Anda tautan atau meminta Anda untuk mencari video? [Ravkan merekomendasikan agar saya menonton video di YouTube di mana dia mengungkapkan posisinya di "kehidupan di luar Bumi".]
Ya, saya menonton video ini
- Dalam video ini, saya melakukan sesuatu yang membuat saya sedikit takut: saya mengacu pada motor ATP synthase yang luar biasa. Ini adalah salah satu mekanisme kecil yang paling menakjubkan yang dimiliki bakteri untuk menghasilkan energi dengan memompa proton melintasi membran. Dan, pada dasarnya, mereka memiliki motor molekuler yang menyalakannya, saya tidak tahu, seribu putaran per menit atau lebih.
Oleh karena itu, para penganut teori cerdas - saya hampir takut mengatakan ini, karena hal terakhir yang saya ingin pernyataan publik saya ditafsirkan oleh para pendukung teori cerdas - mereka menggunakan sintesis ATP sebagai dasar teori mereka.
Apa sintesis ATP?
“Ini adalah motor hidrolik putar kecil yang menghasilkan ATP melalui pompa proton. Ini adalah keajaiban evolusi yang sempurna. Dan saya ingin menekankan bahwa saya menganggapnya evolusi, tetapi para fanatik religius menggunakannya untuk membuktikan bahwa evolusi tidak dapat melakukannya karena ia dipikirkan dengan sangat indah.
Dan bagaimana ini berhubungan dengan dua teori ini …
“Ya, ada fanatik agama yang mengikuti contoh yang sama seperti saya. Saya menggunakan contoh ini untuk mengatakan, "Ini adalah puncak evolusi." Anda lihat, tiga atau empat miliar tahun yang lalu, ini bukan lagi bentuk kehidupan primitif. Ini adalah kehidupan yang sangat berkembang. Dia telah mencapai evolusi tingkat tinggi.
Bersih. Dan mereka mengklaim bahwa ini membuktikan keunikan manusia karena Tuhan menciptakan mereka?
- Iya. Dan saya berkata, "Tidak, karena lebih banyak waktu telah berlalu daripada empat miliar tahun."
Saya pikir Anda akan mengatakan sebaliknya tentang dimensi religius, bahwa teori Anda tidak menganggap Bumi sebagai pusat dari segalanya, oleh karena itu orang yang beragama tidak mempercayainya. Tetapi posisi ilmuwan lain setidaknya lebih dekat dengan beberapa keyakinan agama, karena mereka menganggap Bumi sebagai permulaan
- Iya. Saya tidak berpikir - yah, mungkin pandangan ortodoks tentang asal usul kehidupan di bumi berakar pada Adam dan Hawa. Saya tidak tahu. Mungkin saya belum pernah memiliki satu pun pemikiran religius sepanjang hidup saya.
Ini mengejutkan. Seberapa sulit mengirim sequencer seperti itu ke Mars? Dan bisakah ini terjadi dalam waktu dekat?
- NASA mendukung kami. Maria Zuber, seorang ilmuwan planet yang penuh semangat, dan saya telah bekerja sama dalam hal ini selama hampir 20 tahun, dan NASA telah mendukung pekerjaan kami. Ini adalah perusahaan berisiko tinggi di mana mereka siap memberikan sejumlah uang, tetapi mereka belum menyetujui pelarian tersebut. Mereka belum melakukannya. Di sisi lain, melihat bagaimana NASA mengatur dirinya sendiri cukup menarik. Setiap sepuluh tahun, mereka melakukan apa yang disebut Survei Dekade, ketika mereka berjalan dan berbicara dengan ilmuwan planet di AS, Eropa, dan dunia, dan bertanya kepada mereka: "Menurut Anda, proyek apa yang paling penting?" Kemudian semuanya tumpah menjadi dokumen 200 halaman, dan jika Anda melihat prioritas mereka, apa yang penting bagi mereka sebagai organisasi luar angkasa,maka pencarian kehidupan di planet lain adalah prioritas nomor satu.
Apakah konsentrasi metana yang tinggi berperan dalam diskusi ini?
"Kebanyakan ahli astrobiologi akan berkata," Mungkin ada bakteri penghasil metana di sana. " Bakteri ini, yang menyerap karbon dioksida, menggunakan hidrogen dari tanah dan menghasilkan metana. Ini metabolisme. Dan kebanyakan ahli astrobiologi akan berkata, "Ngomong-ngomong, metana bisa dikaitkan dengan mikroba." Jadi, ya, saya rasa kebanyakan orang akan menyukai gagasan tentang bakteri penghasil metana di Mars.
Dan, mungkin, banyak dari mereka akan berkata, "Ya, gagasan memiliki hubungan dengan bakteri penghasil metana di Bumi mungkin tidak segila itu."
Jadi, mari kita rangkum untuk kejelasan. Dari percakapan ini, saya membuat kesimpulan sebagai berikut: Anda percaya pada teori awal yang cerdas, Anda tidak percaya pada pemanasan global dan menganut teori gila tentang kehidupan di planet lain
- Tunggu tunggu. [Tertawa.] Oh tidak, jangan. Mungkin saja saya akan melepaskan karier saya.
Isaac Chotiner
