Specijalizovana laboratorijska postavka u JPL-u uklanja hemijski uticaj savremenih organizama kako bi naučnici mogli da proučavaju hemiju koja je možda dovela do pojave života.
U laboratoriji Origins and Habitabiliti Laboratorije NASA-ine Laboratorije za mlazni pogon, možete pronaći svet u epruveti – konkretno, pojednostavljenu simulaciju rane Zemlje. Ponovnim stvaranjem uslova koji su se našli na našoj planeti pre otprilike 4 milijarde godina, naučnici mogu suziti moguće hemijske reakcije koje su se tada mogle desiti – uključujući one koje su možda bile kritične za nastanak života ovde, ili to bi moglo signalizirati prisustvo života na drugom svetu.
Prošle godine, istraživači u JPL-ovoj laboratoriji Origins and Habitabiliti Lab simulirali su hemiju rane Zemlje i izveli ključnu hemijsku reakciju uključenu u metabolizam, proces koji živi organizmi koriste za pretvaranje goriva (kao što je sunčeva svetlost ili hrana) u energiju. Da li su prvi oblici života na Zemlji stvorili energiju sa istim hemijskim reakcijama koje danas koriste živi organizmi?
Prvi korak ka odgovoru na to pitanje je saznanje da li su te reakcije uopšte bile moguće na ranoj Zemlji. U živim organizmima, takve reakcije se odvijaju samo unutar membrane (kao što je zaštitni zid žive ćelije), što je samo jedan od razloga zašto je otvoreno pitanje da li su se – i kako – ove reakcije mogle desiti pre nego što je život nastao.
Rad laboratorije pripada disciplini poznatoj kao astrobiologija: proučavanje porekla, evolucije, distribucije i budućnosti života u univerzumu. Niti se povezuju, pa bi pokušaj da se razume kako je nastao život na Zemlji takođe pomogao naučnicima da traže život negde drugde. U stvari, u drugoj studiji, laboratorijski tim je istražio kako razumevanje porekla života na Zemlji takođe može pomoći naučnicima da protumače izgled organskih molekula (hemijska osnova za živa bića na Zemlji) koji se mogu naći na drugoj planeti ili mesecu.
Ali simulacija uslova na Zemlji pre nego što se život pojavio nije lak zadatak. Vratiti sat unazad znači uzeti u obzir kako je život transformisao našu planetu.
U suštini nema mesta na Zemlji koje nije okupirano nekim oblikom života. Mikroorganizmi se mogu naći na dnu okeana, u vrelim gejzirima i u prostorijama posvećenim uklanjanju tih organizama.
Životni oblici su takođe transformisali hemiju naše planete. Jedan od najvećih izazova u pokušaju da se stvore uslovi pre života u laboratoriji je suočavanje sa prisustvom kiseonika. U velikoj meri odsutan u Zemljinoj atmosferi pre nego što se život pojavio, sada je sveprisutan jer ga proizvodi toliko životnih oblika. Kao rezultat toga, svi laboratorijski eksperimenti o poreklu života moraju biti sprovedeni unutar hermetički zatvorene kutije, sa vazdušnom komorom za stavljanje ili vađenje predmeta. Pored epruveta koje sadrže hemikalije, svi instrumenti koji se koriste za analizu tih hemikalija moraju stati u kutiju, tako da postoje neki eksperimenti koje tim ne može da uradi u ovom okruženju.
Štaviše, samo jedna osoba može da radi u kutiji istovremeno, noseći debele gumene rukavice ugrađene u bočne strane kontejnera kako bi pomerale stvari ili koristile opremu. Filteri (koji zahtevaju redovno čišćenje) hvataju zalutale atome kiseonika. Čak i voda mora da prođe kroz dug proces da ukloni gas kiseonika.
„Nauka se svodi na ponavljanje“, rekla je naučnica JPL-a Lori Bardž, koja je ko-voditelj laboratorije Origins and Habitabiliti Lab. „Želimo da radimo eksperimente iznova i iznova, a to je teško uraditi kada morate da provedete toliko vremena pazeći da se čak ni malo kiseonika ne uvuče u vašu epruvetu.
Bardžu i njenom timu su bili potrebni meseci da pokažu da se jedna hemijska reakcija uključena u savremeni metabolizam može odigrati u ovim uslovima rane Zemlje. Planiraju da nastave da pokušavaju da simuliraju svaki korak u procesu metabolizma i, u nekom trenutku, mogu otkriti da se određena reakcija može desiti samo unutar zaštitne strukture poput membrane. To bi moglo pomoći da se suzi kada su membrane postale neophodne u nastanku života – pogled u prošlost.
Postoji još jedan način na koji bi naučnici mogli da nauče o hemiji koja se odigrala i potencijalno postavila pozornicu za život na Zemlji: proučavanjem planete ili meseca sa otprilike istim sirovim sastojcima koji bi bili pronađeni na ranoj Zemlji. Lokacija bi mogla biti beživotni mesec u našem solarnom sistemu ili planeta oko druge zvezde. Tada bi Bardž i njene kolege mogle da testiraju ideje koje istražuju u okruženju koje nije ograničeno na veličinu pretinca za rukavice.
„Bilo bi veoma interesantno potvrditi i proveriti neke od naših laboratorijskih rezultata u odnosu na rezultate iz drugog sveta“, rekla je Džesika Veber, naučnica JPL-a u Laboratoriji za poreklo i životnost koja je vodila rad na metabolizmu. „Pronalaženje ovakvog okruženja bi nam pomoglo da bolje rekonstruišemo ranu Zemlju u našim laboratorijskim eksperimentima, a to bi nas približilo odgovoru na neka od onih velikih pitanja o životu na našoj planeti i potencijalno na drugima.
