9
De ce se află microbii la cârma galaxiei

Dincolo de sistemul solar există forme de viaţă. Experţii sunt de acord că ele există măcar pe o mică parte a planetelor asemănătoare cu Pământul care se învârt în jurul stelelor aflate la doar o sută de ani-lumină de Soare. Dovezi nemijlocite despre existenţa sau inexistenţa lor am putea avea curând, într-un deceniu sau două chiar. Ele vor fi obţinute prin spectrometria luminii provenind de la stelele-mamă şi trecând prin atmosfera planetelor. Dacă se vor detecta molecule de gaz cu „biosemnătură“, care nu pot fi generate decât de organisme (respectiv dacă numărul lor e mai mare decât ar fi de aşteptat la o distribuţie a gazelor în mediul lipsit de viaţă), atunci existenţa vieţii extraterestre va deveni dintr-o ipoteză plauzibilă una foarte probabilă.

Fiindcă am studiat biodiversitatea şi, poate mai important, fiindcă sunt un optimist înnăscut, cred că pot spori credibilitatea activităţii de căutare a vieţii în afara sistemului solar prin exemplul istoriei Pământului. Viaţa a apărut aici rapid, când condiţiile au devenit favorabile. Planeta noastră s-a născut în urmă cu aproximativ 4,54 miliarde de ani. Microbii au apărut curând după ce suprafaţa a devenit cât de cât locuibilă, cam după o sută sau două sute de milioane de ani. Intervalul dintre locuibil şi nelocuibil poate să pară o eternitate pentru mintea omului, dar nu reprezintă decât o noapte şi o zi pentru istoria de aproape paisprezece miliarde de ani a Căii Lactee în ansamblul ei.

Chiar dacă apariţia vieţii pe Pământ e doar o informaţie oarecare dintr-un univers foarte mare, astrobiologii, care folosesc o tehnologie din ce în ce mai sofisticată pentru căutarea vieţii extraterestre, cred că cel puţin câteva, dar probabil un mare număr de planete din sectorul nostru al galaxiei au avut parte de geneze biologice similare. Condiţiile pe care le caută ei sunt planetele cu apă aflate în zona „Goldilocks“, adică nici atât de aproape de steaua mamă încât să se afle în dogoarea furnalului, dar nici atât de departe încât apa lor să fie îngheţată pe vecie. Ar trebui să reţinem însă că, numai fiindcă o planetă nu e locuibilă acum, nu înseamnă că n-a fost niciodată. Mai mult, pe o suprafaţă ce pare pustie pot exista mici zone de habitate, oaze care pot avea organisme. În fine, viaţa a putut apărea undeva din elemente moleculare diferite de cele ale ADN şi din surse de energie diferite de cele folosite de organismele de pe Pământ.

Pare inevitabilă următoarea predicţie: oricare ar fi condiţiile vieţii extraterestre, indiferent dacă înfloreşte pe uscat sau în ocean sau se găseşte numai în oaze minuscule, ea va fi alcătuită mai ales sau exclusiv din microbi. Pe Pământ, aceste organisme – vasta majoritate prea mici pentru a fi văzute cu ochiul liber – includ cele mai multe protozoare (cum ar fi amibele şi paramecii), fungii şi algele microscopice, cele mai mici fiind bacteriile, arheele (cu aspect asemănător cu al bacteriilor, dar foarte diferite genetic), eucariotele (picozoa, protozoare foarte mici abia recent izolate de biologi) şi viruşii. Ca să vă faceţi o imagine despre dimensiunile lor, gândiţi-vă la una dintre cele câteva trilioane de celule umane din care suntem formaţi, la o amibă singuratică sau la o algă unicelulară şi imaginaţi-vă că este de mărimea unui oraş mai mic. Atunci o bacterie tipică sau o arhee ar fi de mărimea unui teren de fotbal, iar un virus de mărimea unei mingi.

În general, fauna şi flora microbiană a Pământului sunt extrem de rezistente, şi ocupă habitate care iniţial pot să pară nişte capcane ale morţii. Un astronom extraterestru care ar scana Terra n-ar putea să vadă, de exemplu, bacteriile care înfloresc în spuma vulcanică din adâncurile oceanului, mai fierbinte decât temperatura de fierbere a apei, sau alte specii bacteriene aflate în scurgeri de mină cu pH apropiat de cel al acidului sulfuric. Extraterestrul n-ar putea să detecteze organismele microscopice aflate din abundenţă în văile uscate McMurdo din Antarctica, teren asemănător cu un peisaj marţian şi considerat cel mai ostil mediu de pe Pământ, după calotele polare. N-ar şti nici de existenţa lui Deinococcus radiodurans, o bacterie terestră atât de rezistentă la radiaţiile letale, încât containerul de plastic în care e cultivată se va degrada şi va crăpa înainte ca ultima celulă să moară.

E posibil ca şi alte planete ale sistemului solar să adăpostească asemenea extremofile, cum le numesc biologii pământeni? Poate că pe Marte viaţa a evoluat în oceanele timpurii şi a supravieţuit până azi în acviferele de mare adâncime unde apa e în stare lichidă. Pe Pământ abundă asemenea exemple de regresii subterane. Ecosistemele avansate din peşteri există din belşug pe toate continentele. Ele includ cel puţin microbi, iar în cele mai multe părţi ale lumii insecte, păianjeni şi chiar peşti, toate cu anatomie şi comportament adaptate pentru viaţa în întuneric total şi în medii secătuite. Ecosistemele Subterane Lito-autotrofe Microbiene (ESLM) sunt şi mai impresionante. Ele sunt distribuite prin sol şi fisuri din stânci, începând cu cele de suprafaţă şi ajungând până la adâncimi de 1,4 km, şi sunt alcătuite din bacterii care trăiesc din energia extrasă din metabolismul stâncilor. O specie nouă de nematode de mari adâncimi descoperită recent (viermi minusculi, o specie comună predominantă pretutindeni la suprafaţa planetei) se hrăneşte în acest fel.

În sistemul solar există şi alte locuri în afară de Marte unde putem căuta organisme, cel puţin din cele cu o biologie extremofilă, aşa cum le numim pe Pământ. E logic să căutăm microbi pe insuliţele acvatice aflate dedesubtul sau în preajma gheizerelor glaciare de pe Enceladus, mica lună superactivă a lui Saturn. Iar când vom avea ocazia ar trebui, cred, să trimitem sonde în oceanele vaste ale lunilor lui Jupiter, Calisto, Europa şi Ganimede, dar şi pe Titan, cea mai mare lună a lui Saturn. Toate sunt învelite într-o carapace groasă de gheaţă. Chiar dacă suprafaţa e cumplit de rece şi lipsită de viaţă, dedesubt interiorul e suficient de cald pentru a conţine organisme lichide. În cele din urmă, vom putea, dacă dorim, să sfredelim prin carapace pentru a ajunge la apă, întocmai cum procedează exploratorii la suprafaţa lacului Vostok, sigilat de o calotă de gheaţă în Antarctica cu peste un milion de ani în urmă.

Într-o bună zi, poate chiar în acest secol, noi sau probabil roboţii noştri vom vizita aceste locuri în căutare de forme de viaţă. Trebuie să mergem, şi cred că vom merge, pentru că mintea umană colectivă se chirceşte când e îngrădită. Avem în gene dorul de odisee şi aventuri îndepărtate.

Destinul suprem al astronomilor şi biologilor care privesc dincolo de limite este, desigur, să-şi îndrepte privirea şi mai departe, cât se poate de departe, străbătând în spaţiu distanţe aproape imposibil de imaginat, spre stelele şi planetele din jurul lor înzestrate cu potenţialul de a găzdui forme de viaţă. Adâncul spaţiului fiind transparent pentru lumină, detectarea formelor de viaţă extraterestre foarte îndepărtate e un vis cu mari şanse de împlinire. Multe ţinte potenţiale se vor găsi în mulţimea de date adunate de telescopul spaţial Kepler înainte de defectarea sa parţială în 2013, dar şi în cele strânse de alte telescoape spaţiale plănuite, ca şi de cele mai puternice telescoape terestre. Şi asta se va întâmpla curând. Până la mijlocul anului 2013 fuseseră detectate 900 de planete extrasolare, şi se crede că în viitorul apropiat vor fi găsite mii de alte planete. O extrapolare recentă (să clarificăm însă, extrapolarea este indiscutabil o metodă riscantă în ştiinţă) prezice că o cincime dintre stele au pe orbită planete de mărimea Terrei. De fapt, cea mai comună categorie de sisteme detectate până în prezent include planete de mărimea Pământului sau de până la trei ori mai mari, deci cu o gravitaţie asemănătoare. Ce ne spune aşadar acest lucru despre potenţialul vieţii în spaţiul extraterestru? Mai întâi, să luăm în considerare estimarea că zece stele de tipuri diferite există pe o rază de 10 ani-lumină în jurul Soarelui, cam 15 000 pe o rază de 100 de ani-lumină şi 260 000 pe o rază de 250 de ani-lumină. Dacă luăm în calcul apariţia timpurie a vieţii în istoria geologică a Pământului, e plauzibil ca numărul total de planete pe care există viaţă la o distanţă de 100 de ani-lumină de noi să fie de ordinul zecilor sau chiar al sutelor.

Găsirea fie şi a celei mai simple forme de viaţă extraterestră ar fi un salt cuantic în istoria omenirii. Pentru imaginea despre noi înşine, ea ar confirma că locul umanităţii în univers e infinit de modest ca structură şi infinit de măreţ ca realizare.

Savanţii vor dori (cu disperare) să descifreze codul genetic al microbilor extratereştri, cu condiţia ca aceste organisme să poată fi plasate în sistemul nostru solar, pentru ca genetica lor moleculară să fie studiată. Acest pas este posibil cu ajutorul instrumentelor robot care elimină necesitatea de a aduce organismele pe Pământ. S-ar dezvălui atunci care din cele două conjecturi contradictorii despre codul vieţii e corectă. Potrivit celei dintâi, dacă formele de viaţă extraterestră au un cod diferit de cel de pe Pământ, biologia lor moleculară ar fi diferită într-un grad comparabil. Iar dacă este aşa, ar lua naştere instantaneu o nouă biologie. Am fi nevoiţi să conchidem că acest cod folosit pe Pământ este probabil numai unul dintre multele posibile în galaxie, iar codurile din alte sisteme stelare au apărut ca adaptări la medii foarte diferite de cel de pe Pământ. Pe de altă parte însă, dacă şi codul extraterestru este în esenţă la fel ca al organismelor născute pe Pământ, asta ar sugera (dar n-ar demonstra, cel puţin nu deocamdată) că viaţa poate să apară oriunde dintr-un singur cod, la fel ca în geneza biologică de pe Pământ.

În mod alternativ, poate că unele organisme reuşesc să circule interplanetar prin plutire în spaţiu, aflându-se în hibernare criogenică timp de mii sau milioane de ani, protejate cumva de radiaţiile cosmice galactice şi de valurile de particule energetice solare. Călătoriile interplanetare sau chiar interstelare întreprinse de microbi, cunoscute sub numele de pangeneză, sună a literatură ştiinţifico-fantastică. Mă crispez un pic numai pomenindu-le. Dar ar trebui luate în considerare cel puţin ca posibilitate, chiar dacă una puţin probabilă. Ştim prea puţine despre gama largă de bacterii, arhee sau viruşi de pe Pământ pentru a ne da seama care pot fi extremele adaptării evoluţioniste aici, dar şi în restul sistemului solar. De fapt, ştim astăzi că unele bacterii de pe Pământ sunt pregătite să călătorească în spaţiu, chiar dacă (probabil) n-au reuşit încă s-o facă. Un mare număr de bacterii vii apar în straturile medii şi înalte ale atmosferei, la altitudini de la şase până la zece kilometri. Alcătuind în medie circa 20% din particulele cu diametre de la 0,25 microni până la 1 micron, ele includ specii capabile să metabolizeze compuşii de carbon aflaţi împrejurul lor în aceleaşi straturi. Rămâne de văzut dacă sunt capabile să şi menţină o populaţie reproducătoare, sau dimpotrivă, sunt numai călători vremelnici ridicaţi de curenţi de aer din apropierea solului.

Poate că a venit momentul să întindem năvoadele pentru microbi aflaţi la diferite distanţe dincolo de atmosfera Pământului. Acestea ar trebui să fie alcătuite din pânze ultrafine trase de sateliţii de pe orbită prin miliarde de kilometri cubi de spaţiu, apoi împăturite şi trimise înapoi pe Pământ pentru a fi studiate. Un astfel de sondaj în spaţiu ar putea produce rezultate surprinzătoare. Chiar şi specii noi, ieşite din comun, de bacterii pământene capabile să îndure cele mai ostile condiţii – sau absenţa unor asemenea organisme – ar merita efortul. S-ar ajunge astfel la găsirea unui răspuns la două dintre întrebările-cheie din astrobiologie: Care sunt cele mai severe condiţii de mediu în care pot trăi membrii actuali ai biosferei Pământului? Şi ar putea să apară organisme în alte lumi cu condiţii comparabile?