Antarktiske isark. Billedkredit: NASA Klik for større billede
Pamela Conrad, en astrobiolog med NASAs Jet Propulsion Laboratory, har rejst til jordens ender for at studere livet. Conrad optrådte for nylig i James Camerons 3-D-dokumentar ”Aliens of the Deep”, hvor hun og flere andre forskere undersøgte mærkelige væsener, der bor på havbunden.
Den 16. juni 2005 holdt Conrad et foredrag med titlen "Et bipolært år: Hvad vi kan lære om at lede efter liv på andre planeter ved at arbejde i kolde ørkener."
I del 1 af denne redigerede transkription beskriver Conrad, hvilken slags tegn vi kunne se efter for at se, om der er liv i et fremmed miljø.
”I de sidste tre år har jeg været engageret i et projekt med flere af mine kolleger, der bringer os til varme og kolde ørkener. Vi ønsker at observere livets underskrifter og se, om vi kan se forskellen mellem steder, hvor livet er, og hvor livet ikke er. Grunden til at vi går til ørkener er at skære ned på antallet af forvirrende variabler, der introduceres af alle slags liv. Grundlæggende ønsker vi ikke at skrabe hundebækkenet for at finde bakterierne i snavs.
Det sidste år var vi privilegeret at tage til både Arktis og Antarktis. Så dette er mit bipolære år, og hvad vi gjorde der, er relevant for rumforskning, fordi forholdene på overfladen af andre planeter, som en ørken, er meget barske.
Vi ser på klipper, fordi hvis livet var blevet og allerede er forsvundet - med andre ord, det er dødt, eller det er så dødt, det er blevet fossiliseret og ændret - kan du finde det i klippeposten.
For at registrere livet overalt, skal du være i stand til at undersøge miljøet og finde målbare spor. Hvis det ikke er noget, du kan definere i målbare termer, er det ikke videnskab. Så per definition er vi slags ude i kulden, så at sige.
En af udfordringerne kommer med målbare udtryk, hvormed du kan definere livet. Betingelserne skal være universelle nok til ikke at gå glip af livet på en anden planet, hvis det var i modsætning til det liv, vi har her. Vi har et prøvesæt på en: biosfæren på Jorden. Vi prøver at bruge den viden, vi har om livet her, til at komme med disse udtryk, og derfor prøver vi at tænke på livet i de mest generelle beskrivende termer, vi kan.
Vi ser efter livet på steder, der er beboelige; steder, der er i stand til at støtte livet. Men levedygtighed er vanskelig at definere, fordi vi kun har en vag forestilling om, hvad der gør et miljø beboeligt. Hos NASA er vi meget store på at kigge efter vand som en af facetterne for beboelighed.
Vand er lige så vigtigt for livet i ørkenen, som det er for os. Efter et frisk snefald, når klipper opvarmes og smelter isen, ser du en blomst af cyanobakterier på klippens overflade. Alligevel er de i stand til at opretholde en minimal eksistens, når der ikke er meget nedbør.
En af grundene til, at metabolismen skal aftage om vinteren i Antarktis, er fordi vandet er i en fast fase, og det er ikke tilgængeligt. Levende ting kan kun bruge is, når det smelter og bliver et godt opløsningsmiddel. At bruge is er som at bruge et mineral i krystalfasen - når det er i den faste form, er du nødt til at bruge lidt energi til at slå de bindinger op for at gøre noget med det. Der er organismer i Antarktis, der har frostvæske typer molekyler i dem, fisk, der har molekyler kaldet glycoproteins. Når der dannes en iskrystall i fisken, griber molekylet fat i iskrystallen, når den begynder at vokse, og lader den ikke vokse i den retning, som dens energisk lettest vokser. Fordi den ikke kan vokse, giver iskrystallen op spøgelset og vender tilbage til vand.
Udover vand tror vi, at visse former for kemiske elementer er vigtige for livet andre steder. Livet på Jorden er lavet af kulstof og brint og fosfor og et par andre vigtige ting, og vi har brug for ilt i luften. Men der er mikrober på Jorden, der indånder metal, og de er ligeglad med ilt.
Så beboelighed er virkelig beboelig i betragtningens øjne. Når du definerer det, skal du tænke over det bredeste sæt af vilkår, du kan for at omfatte enhver form for liv, du måske kan forestille dig. Den ultimative vurdering af, hvorvidt et sted er beboelig, er selvfølgelig at se, om det er beboet.
Du stiller et sæt spørgsmål, hvis du vil vide, "Kan jeg oprette husholdning her?" Du stiller måske et andet sæt spørgsmål, hvis du vil vide, "Er der nogen hjemme?" Men i hjertet af det hele, uanset om du vil bo der eller bare se om nogen er hjemme, skal du vide noget om nabolaget. Du skal stadig gøre alle de eksperimenter, der fortæller dig om de geofysiske, mineralogiske og atmosfæriske egenskaber på planeten. Hvis du leder efter livet, skal du have en forestilling om, hvilken slags ting du prøver at støtte med det miljø.
For at udbrudte for omkring 5 millioner år siden, fra en række brud kendt som Cerberus Fossae, flød vandet ned i en katastrofal oversvømmelse og samledes i et område 800 x 900 km og var oprindeligt i gennemsnit 45 meter dybt. Klik på billedet for større billede. Kredit: ESA / Mars Express
Så hvad ville udgøre bevis? Hvis du vil sige, at noget er blevet bevist, skal du opnå et vist niveau af enighed i det videnskabelige samfund, ellers vil dine kammerater rive dig i små bits og stykker i litteraturen. Der er selvfølgelig aldrig en fuldstændig enighed: det er grunden til, at vi grimme forskere kæmper uendeligt med hinanden. Men vi skal i det mindste komme med vilkår. Vi kan være enige eller uenige med hinandens teorier, men vi er nødt til at blive enige om vilkårene og målingerne.
Så hvad slags målinger kunne vi foretage, hvis vi var på udkig efter liv? Ser en planet anderledes ud, hvis livet har været der? For eksempel, hvis du går ind i mit køkken efter jeg har spist, kan du se en tallerken eller en krummer. Det er en anelse om, at jeg var der. Der er også spor på planeteniveau. En biomarkør - en ledetråd der siger, at livet var der - kan være alt, hvad der blev produceret af livet. Ledetråden kan være kemisk, fordi kemikalier omfatter alt. Jeg er en sæk med kemikalier, ligesom dette podium er en sæk med kemikalier. Lige hvad kemikalier der er, og i hvilket forhold til hinanden, og hvordan de er arrangeret i 3D, er det, der adskiller mig fra dette. Det er en enkel måde at skelne kategorier af ting på.
Kiralitet er også en biomarkør. Hvad chiralitet betyder, er, at nogle molekyler er spejlbilleder af hinanden, og de levende molekyler har en tendens til at være en vis overdragelse. Når det kommer til aminosyrer, der er bestanddelene i proteinerne, der udgør livet, bruger levende ting at bruge den venstrehåndede form. Og når det drejer sig om sukkerarter, kan levende ting bruge den højrehåndede form. Der er undtagelser fra disse, men det er en generel sag.
Isotoper kan også være en biomarkør. Nogle molekyler findes i forskellige isotopiske smagsstoffer, hvor nogle er lidt tungere end andre. Levende ting som den lettere sort, sandsynligvis fordi det er energisk billigere at behandle.
Komplekse polymerer kan også være biomarkører. Naturligvis er plast en kompleks polymer. Det igen, vi lavede plasten. Så hele denne sondring mellem naturligt og unaturligt - hvis mennesker lavede det, er det stadig biogen. Så tænk over det. Min bil er en biosignatur. Hvilken slags er jeg ikke sikker på.
Hvis du vil definere livet i målbare termer, vil jeg gerne holde det virkelig enkelt. Du kan definere livet ud fra, hvad det er lavet af, eller du kan definere livet ud fra, hvad det gør. Jeg kan godt lide at definere livet ud fra, hvad det er lavet af, for så snart du siger ordet "gør", taler du om en proces. En proces er noget, der sker gennem tiden. Så er du nødt til at finde ud af, hvad prøveudtagningshastigheden skal være. Hvor ofte skal du se, og hvor lang tid skal hele eksperimentet tage? En proces er lidt mere problematisk, fordi det tager tid, og du kan have forkert om, hvor ofte du skal kigge, eller hvor længe du skal kigge efter.
Processer - at fremstille ting, gengive eller udvikle sig - kan finde sted over forskellige tidsskalaer. Så hvis du kun ser på processer, og du har to, der er meget forskellige i deres tidsskala, vil du ikke være i stand til at gøre det samme eksperiment for at se på dem begge. Så jeg kan godt lide at se på livet med hensyn til hvad det er. For ikke at sige, at vi ikke kunne tilføje en lille smule procesbaserede ting, men når man ser på, hvad livet er, bliver det simpelt virkelig hurtigt. Det er unik kemi, en slags forholdsmæssige kemikalier, arrangeret på en eller anden måde, og ”arrangeret på en eller anden måde” er det, jeg kalder struktur.
Hvis jeg ledte efter liv på en anden planet eller en måne, ville jeg lede efter steder, hvor interessant kemi kunne ske, så den ultimative udvikling af den kemi kunne skabe et levende system. Jeg vil tænke på steder som Europa, der har et hav under isen. Jeg vil tænke på andre steder, hvor der findes is, som kometer. Jeg vil tænke på Titan, Saturns måne. Jeg vil tænke på alle de steder, hvor interessant kemi forekommer, fordi kemi er smart. Du kan få alle slags interessante molekyler.
Original kilde: NASA Astrobiology
