Bagaimana studi tentang kehidupan dalam kondisi ekstrim membantu kita memahami bentuk organisme hidup apa yang akan kita temui di luar angkasa dan di planet lain.
Suatu malam di bulan November 1938, siaran berita reguler di radio Amerika disela oleh "pesan darurat": alien telah ditemukan di New Jersey. Suara panik saksi mata menceritakan tentang penjajah yang agresif. Tembakan terdengar di latar belakang, menandakan bahwa semuanya sangat serius. Sayangnya, berita itu ternyata palsu - itu hanya acara radio "War of the Worlds" oleh H. G. Wells. Namun tidak semua pendengar memahami hal ini.
Bahkan beberapa dekade kemudian, reaksi publik terhadap "pesan khusus" ini tetap menjadi kontroversi. Beberapa mengklaim bahwa ribuan orang melarikan diri ke jalan karena panik. Yang lain mengatakan mereka tidak memperhatikan kerusuhan dan keresahan sosial yang intens. Bagaimanapun, ini menjadi jelas bagi semua orang: jika suatu hari alien benar-benar ditemukan, orang tidak akan senang dengan acara ini.
Tetapi bagaimana jika alien pertama tidak dipersenjatai dengan gigi, makhluk cerdas dan kejam, tetapi mikroorganisme kecil, yang serupa dengan yang dapat kita temui di planet kita? Apa yang akan dibawa oleh penemuan ini kepada kita dan bagaimana hal itu dapat mengubah pemahaman kita tentang kehidupan?
Kemungkinan menemukan koloni mikroba di luar Bumi jauh lebih tinggi daripada peluang menemukan Mars dalam fantasi Wells. Faktanya, para ilmuwan dapat membuat penemuan pertama kehidupan alien dalam 20 tahun - ini adalah periode yang sekarang disebut oleh perwakilan NASA. Ini akan menjadi peristiwa penting dalam sejarah panjang eksplorasi ruang angkasa manusia. Tetapi hanya sedikit yang benar-benar memperhatikannya. Dan dalam beberapa dekade, berita semacam itu mungkin menjadi rutinitas, sama seperti berita tentang penemuan exoplanet baru di awal abad kita telah menjadi rutinitas.
Michael Varnum, psikolog di University of Arizona, melakukan beberapa penelitian untuk mengetahui bagaimana orang akan bereaksi terhadap berita penemuan mikroba tak dikenal di luar Bumi. Ternyata orang lebih positif tentang mikroba asing daripada organisme buatan yang dibuat oleh manusia di laboratorium ilmiah. Pada 2017, astrofisikawan Rene Heller melakukan eksperimennya sendiri, meminta sukarelawan untuk membantunya memecahkan kode sinyal alien palsu. Ratusan orang menanggapi pesannya. Seperti yang Heller sadari dengan gembira, saat ini penemuan-penemuan seperti itu menimbulkan lebih banyak minat daripada horor pada orang-orang.
Saat ini, kami belum menemukan apa pun yang hidup di planet lain: astrobiologi tetap merupakan sains tanpa objek. Tetapi studi tentang berbagai organisme di Bumi tua yang baik sudah dapat memberi tahu kita banyak tentang apa yang diharapkan dari kehidupan yang akan kita temui di luar angkasa. Selama seratus tahun terakhir, penemuan para ahli biologi telah mengubah pemahaman kita tentang konsep makhluk hidup secara signifikan. Sekarang kita tahu bahwa hidup jauh lebih kompleks dan beragam daripada yang kita lihat sebelumnya.
Video promosi:
Ini bukan Mars, ini Gurun Atacama di Chile, kondisinya memang sangat mirip dengan Mars.
Gurun pasir, luar angkasa, lautan
Gagasan bahwa kehidupan bisa ada di planet lain diungkapkan oleh Democritus. Pembela berikutnya adalah pesulap Italia dan pembaharu Giordano Bruno. Ide ini benar-benar tertanam di Zaman Pencerahan, dan sejak itu hanya mengalami satu periode penurunan yang singkat. Pada awal abad ke-20, banyak yang yakin bahwa ada peradaban maju di Mars yang telah membangun jaringan kanal raksasa untuk mengairi ladang. Saluran-saluran itu terlihat jelas melalui teleskop, dan saluran-saluran itu dilihat oleh orang-orang yang sama sekali berbeda dari berbagai belahan planet. Pada kenyataannya, "irigasi Mars" ternyata hanyalah ilusi optik. Meskipun demikian, hipotesis tentang keberadaan kehidupan di Mars dan planet lain di tata surya saat ini tampaknya lebih masuk akal daripada sebelumnya.
Pada 2015, ahli biologi dari Arizona dan Universitas Teknik Berlin memeriksa sampel tanah dari Gurun Atacama Chili, salah satu tempat terkering di planet ini. Dalam banyak hal, ini menyerupai permukaan Mars. Ternyata dalam iklim yang tidak bersahabat ini, berbagai jenis bakteri dapat bertahan dan berkembang biak. Selama kemarau panjang, mereka mati suri, dan kemudian, karena berada di dekat air, segera hidup kembali. Dalam hibernasi, bakteri ini dapat bertahan hidup selama ratusan bahkan ribuan tahun. Lautan meninggalkan permukaan Mars sekitar 2,5 juta tahun yang lalu. Namun di perut planet, mungkin masih ada koloni bakteri yang akan menunggu peneliti mereka.
Pada akhir 1970-an, revolusi nyata dalam biologi terjadi dengan ditemukannya bakteri termofilik, yang tidak membutuhkan sinar matahari dan dapat menghuni kedalaman laut, menciptakan seluruh ekosistem bawah air. Bakteri ini hidup di dekat mata air panas bumi, di mana air bersentuhan erat dengan mantel. Suhu di mata air tersebut dapat mencapai 350 ° C. Bakteri ekstremofil, tidak seperti kebanyakan spesies lainnya, menerima energinya bukan dari matahari, tetapi dari logam yang terlarut dalam air. Bakteri ini memakan cacing dan moluska, dan pada gilirannya, dimakan oleh predator yang lebih besar. Penemuan itu bahkan mengejutkan para ilmuwan itu sendiri.
Holger Jannasch, ahli kelautan, peserta studi pertama tentang bakteri termofilik:
Kami tercengang dengan pemikiran bahwa energi matahari, yang sangat penting bagi keberadaan kehidupan di planet kita, dapat digantikan oleh energi duniawi. […] Ini adalah konsep yang sama sekali baru dan, menurut saya, salah satu penemuan biologis utama abad ke-20.
Ventilasi hidrotermal, rumah bagi spesies bakteri yang tidak biasa
Kita mungkin menemukan ekosistem bawah air yang mirip dengan terestrial di bulan Saturnus dan Jupiter - Europa dan Enceladus. Di sana juga terdapat lautan air asin dan aktivitas panas bumi yang signifikan. Air Enceladus mirip dengan Danau Mono di California. Ada banyak garam dan soda di danau ini, dan oleh karena itu tidak ada ikan - tetapi bakteri yang tidak biasa hidup di dalamnya, yang telah beradaptasi dengan baik dengan konsentrasi arsenik yang mematikan bagi organisme lain. Bakteri serupa mungkin hidup di Enceladus.
Pada 2015, stasiun luar angkasa Amerika Cassini-Huygens terbang melewati Enceladus - langsung melewati gumpalan air yang naik beberapa kilometer di atas permukaan beku satelit. Di air ini, para ilmuwan berhasil menemukan molekul hidrogen. Ini berarti bahwa di bawah es Enceladus, proses geologis sedang berlangsung - seperti di Bumi. Akibatnya, mikroorganisme Enceladus (jika ada) dapat menerima energi dari karbon dioksida yang terlarut dalam air. Ini adalah reaksi yang terletak di dasar dari seluruh pohon kehidupan di Bumi.
Beberapa penerbangan ke Eropa dan Enceladus direncanakan untuk tahun 2030-an. Benda-benda langit inilah, tidak termasuk Mars, yang saat ini menjadi target utama ahli astrobiologi. Kemungkinan besar, di sinilah kita pertama kali menemukan kehidupan alien. Tapi pertama-tama, Anda masih harus mendekatinya. Belum diketahui seberapa tebal lapisan es Europa dan Enceladus - mungkin hanya beberapa kilometer, atau mungkin beberapa puluh. Akankah bakteri dan organisme multisel dapat bertahan hidup dalam kondisi ekstrim seperti itu?
Kembali ke pertengahan abad ke-20, para ilmuwan Soviet menyarankan bahwa danau air tawar yang luas mungkin tersembunyi di bawah es Antartika. Es di bagian dalam benua berubah menjadi air - sebagian karena tekanan massa es yang sangat besar, dan sebagian lagi karena aktivitas geotermal yang sama. Keberadaan Danau Vostok, yang mendapat namanya untuk menghormati stasiun Soviet, dikonfirmasi oleh radar pada 1960-an dan 1970-an. Pada 2012, peneliti Rusia mengebor sumur hingga kedalaman 3.769 meter, mencapai air dan mengambil sampel untuk dianalisis. Pada Maret 2013, para ilmuwan mengumumkan penemuan jenis bakteri baru dalam sampel, yang DNA-nya hanya 86% identik dengan organisme yang dikenal dalam ilmu pengetahuan. Kemudian data ini dibantah, namun jejak beberapa bakteri yang tidak biasa di danau tersebut masih ditemukan.
Penelitian di Antartika sedang berlangsung. Terobosan nyata patut ditunggu ketika para ilmuwan sampai ke lapisan danau yang lebih dalam - ke sumber aktivitas panas bumi, yang menjenuhkan air dengan mineral dan terletak di kedalaman sekitar 5 ribu meter.
Stasiun penelitian Rusia "Vostok", di bawahnya, di kedalaman hampir 4.000 meter, ada danau besar dengan air tawar.
Jika bakteri dapat hidup di danau Antartika - di bawah tekanan yang sangat besar dan suhu rendah, “tanpa cahaya, tanpa karbon organik yang larut dalam air, dengan ion zat dasar yang sangat encer, isolasi jangka panjang dari biota permukaan selama setidaknya 14 juta tahun dan, mungkin, dengan kelebihan oksigen terlarut”- kemudian mereka dapat hidup di planet lain, yang sebelumnya kami anggap tidak cocok untuk kehidupan.
Namun, sangat mungkin kehidupan alien tidak dibangun di atas model duniawi. Danau cair Titan dapat menjadi rumah bagi metanogen - organisme yang tidak menggunakan air, tetapi metana sebagai pelarut. Planet dengan suhu atmosfer yang lebih tinggi dapat menghuni organisme yang dibangun di atas molekul silikon, bukan karbon, seperti yang biasa terjadi di Bumi. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan memperdebatkan apakah virus dapat dianggap sebagai organisme hidup. Jawaban yang benar tergantung dari definisi kehidupan yang kita gunakan. Jika eksplorasi ruang angkasa terus berlanjut, konsep ini akan direvisi lebih dari satu kali.
Saat menulis artikel ini, bahan dari buku oleh astronom John Willis digunakan “Semua dunia ini milikmu. Pencarian ilmiah untuk kehidupan luar angkasa ", yang diterbitkan oleh penerbit" Penerbit Alpina "pada bulan Maret tahun ini.
Oleg Matfatov
