На 7 август 1996 г. репортери, фотографи и оператори на телевизионни камери влязоха в централата на НАСА във Вашингтон, окръг Колумбия. Тълпата се съсредоточи не върху редицата седнали учени в аудиторията на НАСА, а върху малка, прозрачна пластмасова кутия на масата пред тях. Вътре в кутията имаше кадифена възглавница, а върху нея сгушена като бижу от короната - от Марс. Учените обявиха, че са открили признаци на живот вътре в метеорита. Администраторът на НАСА Даниел Голдин радостно заяви, че това е „невероятен“ ден. Беше по-точен, отколкото знаеше.
Скалата, обясниха изследователите, се е образувала преди 4, 5 милиарда години на Марс, където е останала до 16 милиона години, когато е изстреляна в космоса, вероятно от удара на астероид. Скалата се скитала по вътрешната слънчева система до преди 13 000 години, когато паднала на Антарктида. Той седеше на леда в близост до AllanHills до 1984 г., когато геолозите с моторни шейни го зачерпиха.
Учените начело с Дейвид Маккай от JohnsonSpaceCenter в Хюстън откриха, че скалата, наречена ALH84001, има особен химически състав. Той съдържа комбинация от минерали и въглеродни съединения, които на Земята са създадени от микроби. Освен това имаше кристали от магнитен железен оксид, наречен магнетит, който някои бактерии произвеждат. Освен това Маккай представи на тълпата електронен микроскоп на скалата, показваща вериги от глобули, които имат поразителна прилика с вериги, които някои бактерии образуват на Земята. "Ние вярваме, че това наистина са микрофосили от Марс", каза Маккей и добави, че доказателствата не са "абсолютно доказателство" за миналия марсиански живот, а по-скоро "указатели в тази посока."
Сред последните, които говориха този ден, беше Дж. Уилям Скопф, Калифорнийски университет в Лос Анджелис палеобиолог, който е специализиран в ранните земни вкаменелости. "Ще ви покажа най-старото доказателство за живота на тази планета", каза Шофф пред публиката и показа слайд от 3, 465 милиарда годишна фосилизирана верига от микроскопични глобули, които е намерил в Австралия. "Това са демонстративно вкаменелости", каза Скопф, намеквайки, че снимките на Марсиа на НАСА не са. Той приключи, като цитира астронома Карл Сагън: „Извънредните твърдения изискват извънредни доказателства.“
Въпреки забележката на Скопф за скептицизъм, съобщението на НАСА беше тръбено по целия свят. „Марс е живял, рок шоу Метеорит има доказателства за живот в друг свят“, казва New York Times. „Вкаменелости от червената планета може да докажат, че не сме сами“, заяви The Independent of London .
През последните девет години учените приеха много присърце думите на Саган. Те са разгледали марсианския метеорит (който сега е гледан в Националния природонаучен музей на Смитсониан), а днес малцина вярват, че той е боравел с марсиански микроби.
Противоречието подтикна учените да попитат как да разберат дали някаква странност, кристал или химически странности е признак на живот - дори и на Земята. Адебат се разрази над някои от най-старите доказателства за живота на Земята, включително фосилите, които Schopf гордо показва през 1996 г. В този дебат са поставени основни въпроси, включително как животът за първи път се е развил на Земята. Някои учени предполагат, че за първите няколкостотин милиона години, в които е съществувал животът, той почти не прилича на живота, какъвто го познаваме днес.
Учените от НАСА вземат поуки от дебата за живота на Земята до Марс. Ако всичко върви по план, на следващото десетилетие на Марс ще пристигне ново поколение роувъри. Тези мисии ще включват съвременни биотехнологии, предназначени да открият отделни молекули, направени от марсиански организми, или живи, или отдавна мъртви.
Търсенето на живот на Марс стана по-неотложно благодарение на сонди от двамата роувъри, които сега бродят по повърхността на Марс, и друг космически кораб, който обикаля около орбитата на планетата. През последните месеци те направиха серия от удивителни открития, които отново изкушават учените да вярват, че Марс носи живот - или го е правил в миналото. На февруарска конференция в Холандия аудитория от експерти на Марс беше проучена за марсианския живот. Около 75 процента от учените казаха, че смятат, че животът някога е съществувал там, а 25 процента от тях смятат, че Марс има живот днес.
Търсенето на изкопаеми останки от примитивни едноклетъчни организми като бактерии започна през 1953 г., когато Стенли Тайлър, икономически геолог от Университета на Уисконсин, озадачи над около 2, 1 милиарда годишни скали, които беше събрал в Онтарио, Канада, Стъклените му черни скали, известни като череши, бяха натоварени със странни, микроскопични нишки и кухи топки. Работейки с харвардския палеоботонист Елсо Баргхорн, Тайлър предложи, че формите всъщност са вкаменелости, изоставени от древни форми на живот, като водорасли. Преди работата на Тайлър и Баргхорн бяха открити няколко вкаменелости, които са предхождали периода на Кембрий, започнал преди около 540 милиона години. Сега двамата учени позират, че животът е присъствал много по-рано в 4, 55 милиарда години история на нашата планета. Колко по-назад вървеше, остава да открият по-късни учени.
В следващите десетилетия палеонтолозите в Африка откриха 3-годишни изкопаеми следи от микроскопични бактерии, които са живели в масивни морски рифове. Бактериите могат също така да образуват така наречените биофилми, колонии, които растат на тънки слоеве върху повърхности като скали и океанско дъно, а учените откриха солидни доказателства за биофилми, датиращи от 3, 2 милиарда години.
Но по време на пресконференцията на НАСА, най-старото твърдение за изкопаеми е принадлежало на Уилям Скопф от UCLA, човекът, който скептично говори за находките на НАСА на същата конференция. През 60-те, 70-те и 80-те години на миналия век, Schopf се превърна във водещ експерт по ранните форми на живот, откривайки вкаменелости по света, включително 3-годишни фосилизирани бактерии в Южна Африка. След това, през 1987 г., той и някои негови колеги съобщават, че са открили микроскопичните фосили с капацитет 3, 465 милиарда години на място, наречено Warrawoona, в западния край на Австралия - тези, които той ще покаже на пресконференцията на НАСА. Бактериите във вкаменелостите са били толкова сложни, казва Schopf, че те показват, че „животът е процъфтявал по това време и по този начин животът е възникнал значително по-рано от преди 3, 5 милиарда години.“
Оттогава учените разработват други методи за откриване на признаци на ранен живот на Земята. Единият включва измерване на различни изотопи или атомни форми на въглерод; съотношението на изотопите показва, че въглеродът някога е бил част от живо същество. През 1996 г. екип от изследователи съобщава, че са намерили жизнения си подпис в скали от Гренландия, датиращи от 3, 83 милиарда години.
Признаците на живот в Австралия и Гренландия бяха забележително стари, особено като се има предвид, че животът вероятно не би могъл да съществува на Земята през първите няколко стотици милиони години на планетата. Това е така, защото астероидите го бомбардират, кипят океаните и вероятно стерилизират повърхността на планетата преди около 3, 8 милиарда години. Изкопаемите доказателства подсказват, че животът се появи скоро след като светът ни изстине. Както Schopf пише в книгата си „Cradle of Life“, откритието му от 1987 г. „ни казва, че ранната еволюция протича много далеч много бързо“.
Бързото стартиране на живота на Земята може да означава, че животът може да възникне бързо и в други светове - или като планети, подобни на Земята, обикалящи други звезди, или може би дори други планети или луни в нашата собствена Слънчева система. От тях Марс отдавна изглежда най-обещаващият.
Повърхността на Марс днес не изглежда като вид гостоприемно за живота. Сухо и студено е, спускайки се до -220 градуса по Фаренхайт. Тънката му атмосфера не може да блокира ултравиолетовата радиация от космоса, което би опустошило всяко известно живо същество на повърхността на планетата. Но Марс, който е стар колкото Земята, може би е бил по-гостоприемен в миналото. Улуците и сухите езерни кори, които бележат планетата, показват, че някога е текла вода. Освен това има причина да се смята, че астрономите казват, че ранната атмосфера на Марс е била достатъчно богата на задържане на топлина от въглероден диоксид, за да създаде парников ефект, затопляйки повърхността. С други думи, ранният Марс приличаше много на ранната Земя. Ако Марс беше топъл и мокър милиони или дори милиарди години, животът можеше да има достатъчно време да се появи. Когато условията на повърхността на Марс се объркаха, животът може да е изчезнал там. Но вкаменелостите може да са останали назад. Възможно е дори животът да е оцелял на Марс под повърхността, съдейки от някои микроби на Земята, които процъфтяват мили под земята.
Когато през 1996 г. Маккей от Наса представи своите снимки на марсиански вкаменелости на пресата, един от милионите хора, които ги видяха по телевизията, беше млад британски екологичен микробиолог на име Андрю Стийл. Току-що беше спечелил докторска степен в университета в Портсмут, където изучава бактериални биофилми, които могат да абсорбират радиоактивността от замърсена стомана в ядрени съоръжения. Експерт по микроскопични изображения на микроби, Стийл получи телефонния номер на Маккей от помощната директория и му се обади. "Мога да ви представя по-добра картина от това", каза той и убеди Маккей да му изпрати парчета от метеорита. Анализите на Стийл бяха толкова добри, че скоро той работеше за НАСА.
По ирония на съдбата обаче работата му подбива доказателствата на НАСА: Стийл откри, че земните бактерии са замърсили метеорита на Марс. Биофилмите се бяха образували и се разпространили през пукнатини във вътрешността му. Резултатите на Стийл не опровергаха напълно марсианските вкаменелости - възможно е метеоритът да съдържа както марсиански вкаменелости, така и замърсители в Антарктида - но той казва: „Проблемът е, как да различавате разликата?“ В същото време други учени посочиха изтъква, че неживите процеси на Марс също биха могли да създадат кълбовидна и магнетитна струпвания, които учените от НАСА са показали като изкопаеми доказателства.
Но Маккей стои на хипотезата, че неговите микрофосили са от Марс, казвайки, че „е съвместим като пакет с възможен биологичен произход.“ Всяко алтернативно обяснение трябва да представлява всички доказателства, казва той, а не само едно парче наведнъж.
Противоречието повдигна задълбочен въпрос в съзнанието на много учени: Какво е необходимо, за да се докаже присъствието на живота преди милиарди години? през 2000 г. оксфордският палеонтологМартин Бразиер е взел назаем оригиналните вкаменелости от Warrawoona от NaturalHistoryMuseum в Лондон, а той и Стийл и техните колеги са изучавали химията и структурата на скалите. През 2002 г. те стигнаха до извода, че е невъзможно да се каже дали вкаменелостите са истински, като по същество подчиняват работата на Schopf на същия скептицизъм, който Schopf изрази по отношение на фосилите от Марс. „Иронията не се загуби от мен“, казва Стийл.
По-специално, Скопф беше предложил фосилите му да са фотосинтетични бактерии, които улавят слънчева светлина в плитка лагуна. Но Brasier и Steele и негови колеги заключиха, че скалите са се образували в гореща вода, натоварена с метали, може би около прегрята отдушник на дъното на океана - едва ли това е мястото, където може да процъфтява обичащ слънцето микроб. Микроскопичният анализ на скалата, казва Стийл, бил двусмислен, тъй като той демонстрирал един ден в лабораторията си, като изскочил слайд от кората на Warrawoona под микроскоп, поставен на компютъра му. „Какво гледаме там?“, Пита той, избирайки произволно клечка на екрана си. - Някаква древна мръсотия, която е уловена в скала? Гледаме ли живота? Може би, може би. Можете да видите колко лесно можете да се заблудите. Няма какво да кажем, че бактериите не могат да живеят в това, но няма какво да кажем, че гледате бактерии. "
Schopf отговори на критиките на Steele с нови свои изследвания. Анализирайки по-нататък неговите проби, той откри, че те са направени от форма на въглерод, известна като кероген, която би се очаквала в останките на бактерии. От своите критици, Скопф казва, "те биха искали да поддържат дебата жив, но доказателствата са огромни."
Несъгласието е характерно за бързо движещото се поле. Геологът Кристофър Федо от университета Джордж Вашингтон и геохронологът Мартин Уайтхаус от Шведския природонаучен музей са оспорили 3, 83 милиарда години стара молекулярна следа от лек въглерод от Гренландия, казвайки, че скалата се е образувала от вулканична лава, която е много гореща за микроби, за да издържат. Други неотдавнашни твърдения също са подложени на нападение. Преди години екип от учени направиха заглавия със своя доклад за малки тунели в 3, 5-годишни африкански скали. Учените твърдят, че тунелите са направени от древни бактерии около времето, когато се е образувала скалата. Но Стийл посочва, че бактериите може да са изкопали тези тунели милиарди години по-късно. „Ако бяхте датирани по този начин в Лондонското метро“, казва Стийл, „бихте казали, че е бил на 50 милиона години, защото ето колко стари са скалите около него.“
Такива дебати могат да изглеждат несигурни, но повечето учени са щастливи да ги видят. "Това ще направи е да накарате много хора да запретят ръкави и да търсят още неща", казва геологът на MIT Джон Гроцингер. За да бъдем сигурни, дебатите са за тънкостите във вкаменелостите, а не за съществуването на микроби отдавна, много отдавна. Дори скептик като Стийл остава доста уверен, че микробните биофилми са живели преди 3, 2 милиарда години. „Не можете да ги пропуснете“, казва Стийл за техните отличителни нишки, подобни на мрежата, видими под микроскоп. И дори критиците не са оспорили най-новото от Миник Розинг от Геологическия музей на Копенхагенския университет в Копенхаген, който е намерил жизнения подпис на въглеродния изотоп в проба от 3, 7 милиарда годишна скала от Гренландия - най-старото безспорно доказателство за живота на Земята,
Залог на тези дебати е не само времето на ранната еволюция на живота, но и пътят, който е поел. През изминалия септември например Майкъл Тис и Доналд Лоу от StanfordUniversity отчитаха за 3.416 милиарда годишни рогозки от микроби, запазени в скали от Южна Африка. Казват, че микробите извършват фотосинтеза, но не произвеждат кислород в процеса. Днес малък брой бактериални видове правят същото - аноксигенна фотосинтеза, която се нарича - и Тис и Лоу предполагат, че такива микроби, а не конвенционално фотосинтетичните, изследвани от Schopf и други, процъфтяват по време на ранната еволюция на живота. Измислянето на ранните глави на живота ще разкаже на учените не само много за историята на нашата планета. Той ще насочи и тяхното търсене на знаци на живот другаде във Вселената - като се започне от Марс.
През януари 2004 г. роувърите на НАСА Spirit and Opportunity започнаха да се движат по марсианския пейзаж. В рамките на няколко седмици Opportunity намери най-доброто доказателство, че водата веднъж е текла по повърхността на планетата. Химията на скалата, която е взета за проба от равнина, наречена Meridiani Planum, показваше, че тя се е образувала преди милиарди години в плитко море. Един от най-важните резултати от мисията за роувър, казва Гротцингер, член на научния екип за роувъри, е наблюдението на робота, че скалите на Meridiani Planum изглежда не са били смазани или сварени до степен, че Земята скали на същата епохата - тяхната кристална структура и слоеве остават непокътнати. Палеонтологът не би могъл да поиска по-добро място за запазване на вкаменелостта в продължение на милиарди години.
Изминалата година донесе шум от досадни доклади. Орбитална сонда и наземни телескопи откриха метан в атмосферата на Марс. На Земята микробите произвеждат голямо количество метан, въпреки че той може да се произвежда и чрез вулканична активност или химически реакции в земната кора на планетата. През февруари, съобщения, разпространени през медиите, за проучване на НАСА, за което се твърди, че заключението, че марсианският метан може да се произвежда от подземни микроби. Главният щаб на НАСА бързо се вмъкна - може би се притесни от повторение на медийната ярост около Марсианския метеорит - и заяви, че няма директни данни в подкрепа на твърденията за живот на Марс.
Но само няколко дни по-късно европейските учени обявиха, че са открили формалдехид в марсианската атмосфера, друго съединение, което на Земята се произвежда от живи същества. Малко след това изследователи от Европейската космическа агенция пуснаха изображения на Елизиевите равнини, регион по екватора на Марс. Те твърдят, че текстурата на ландшафта показва, че районът е бил замръзнал океан само преди няколко милиона години - не дълго, в геоложки времена. Замръзнало море може и до днес да е там, заровено под слой от вулканичен прах. Докато водата все още не е намерена на повърхността на Марс, някои изследователи, изучаващи марсиански дерета, казват, че характеристиките може да са произведени от подземни водоносни хоризонти, предполагайки, че водата и жизнените форми, които изискват вода, могат да бъдат скрити под повърхността.
Андрю Стийл е един от учените, които проектират следващото поколение оборудване, което да проучи за живот на Марс. Един инструмент, който той планира да експортира на Марс, се нарича microarray, стъклен слайд, върху който са прикрепени различни антитела. Всяко антитяло разпознава и се придържа към определена молекула, като всяка точка от определено антитяло е поставена така, че да свети, когато намери своя молекулен партньор. Стийл има предварителни доказателства, че микрочипът може да разпознае изкопаеми хопани, молекули, открити в клетъчните стени на бактерии, в останките на биофилм на възраст 25 милиона години.
Миналия септември Стийл и колегите му пътуваха до грапавия арктически остров Свалбард, където тестваха инструмента в екстремната среда на района като прелюдия към неговото разполагане на Марс. Докато въоръжените норвежки пазачи наблюдавали полярните мечки, учените прекарвали часове в седене на мразовити скали, анализирайки фрагменти от камък. Пътуването беше успешно: антителата от микрочипове откриха протеини, направени от издръжливи бактерии в скалните проби, а учените избягват да станат храна за мечките.
Стийл също работи върху устройство, наречено MASSE (Модулни анализи за изследване на слънчевата система), което е ориентирано планирано да лети при експедицията на Европейската космическа агенция през 2011 г. до Марс. Той предвижда скалите за раздробяване на роувър в прах, който може да бъде поставен в MASSE, който ще анализира молекулите с микро масив, търсейки биологични молекули.
По-рано, през 2009 г., НАСА ще стартира Марсовата научна лаборатория Rover. Той е предназначен да инспектира повърхността на скалите за наличието на особени текстури, оставени от биофилми. Марсовата лаборатория може също да търси аминокиселини, градивни елементи на протеини или други органични съединения. Намирането на такива съединения не би довело до съществуването на живот на Марс, но би засилило случая и ще подтикне учените от НАСА да разгледат по-отблизо.
Колкото и трудно да са анализите на Марс, те са още по-сложни от заплахата от замърсяване. Марс е посетен от девет космически кораба - от Марс 2 - съветска сонда, която се разби в планетата през 1971 г., до „Възможност и дух“ на НАСА. Всеки от тях може да е носил микроби на Земята на автостоп. „Възможно е там да се блъснат и да ги харесат, а след това вятърът да ги надуе навсякъде“, казва Ян Топорски, геолог от университета в Кил, Германия. И същата междупланетна игра на бронирани коли, които нахвърлиха парче от Марс до Земята, може да е обсипала парчета от Земята на Марс. Ако една от тези сухоземни скали е била замърсена с микроби, организмите може би са оцелели на Марс - поне за известно време - и са оставили следи в геологията там. Все пак учените са уверени, че могат да разработят инструменти за разграничаване на внесените земни микроби и марсианските.
Намирането на признаци на живот на Марс в никакъв случай не е единствената цел. „Ако намерите обитаема среда и не я намерите обитаема, тогава това ви казва нещо“, казва Стийл. „Ако няма живот, тогава защо няма живот? Отговорът води до повече въпроси. ”Първият ще бъде това, което прави животът, който изобилства живота, толкова специален. В крайна сметка усилието, което се влива в откриването на примитивен живот на Марс, може да се окаже най-голямата си стойност тук, у дома.
