|
Prasiplečia gyvybės ribos
Apie Marso paviršių žinome daugiau, nei apie 75% Žemės, kurią dengia vanduo. Tad nenuostabu, kad
čia laukia netikėti atradimai.
Vienas tokių buvo 2000-aisiais, kai ekspedicija matavo povandeninį kalnagūbrį
Atlanto vandenyne, esantį viduryje tarp
Bermudų ir Kanarų salų. Apie pusės mylios gylyje buvo aptiktas
baltos uolienos stulpas, iškylantis sulig 20 aukštų namu. Mokslininkai jį ištyrė, pasinaudoję distanciniu būdu
valdomu Argo II bei žmonių valdomu Alvin. Nors ribojo laikas, buvo nustatyta, kad baltasis stulpas tėra
viena tokių struktūrų jūros dugne, iš kurio veržiasi karštas vanduo. Karštų šaltinių sritį jie pavadino Dingusio
miesto hidroterminiu lauku (LCHF).
2003 m. Vašingtono un-to geologė D.S. Kelley surengė 6 savaičių trukmės ekspediciją. Kelis metus
tyrinėję surinktus pavyzdžius, specialistai pradeda pateikinėti stulbinančius pranešimus tame tarpe, ir kaip
galėjo atsirasti gyvybė Žemėje.
Apie povandenines termines versmes buvo žinoma nuo 8-ojo dešimtmečio. Juodųjų dūmų sistemos
buvo dažniausios ir jos randasi vandenynų vidurio keterose, kur veržiasi ugnikalniai tolstant tektoninėms
plokštėms. Tose versmėse vanduo gali siekti 400oC temperatūrą, o jo pH yra tarsi citrinos
sultys; karštas vanduo, prisotintas sulfidų, geležies, vario ir cinko. Išsiveržęs vandenyno dugne, šis rūgštus
skystis greitai atvėsta ir metalų sulfidai iš jo iškrenta, sudarydami debesį, atrodantį tarsi banguojantys juodi
dūmai. Tie sulfidai kaupiasi į aukštus kaminus, susidarančius virš versmių.
Nepaisant jų pavojingos cheminės sudėties, aplink versmes randama egzotinių gyvybės formų, pvz.,
Tuo tarpu Dingusio miesto versmės gana ramios. Esančios apie 15 km į vakarus nuo tektoninio lūžio,
jos yra pakankamai toli nuo kylančios magmos. Vanduo jose įšyla tekėdamas pro šiltas uolienas ir
temperatūra tesiekia 90oC. Jis nėra ir rūgštus, o šarminis, kurio pH yra 9-11. Kadangi šis
vanduo negali ištirpinti didelio metalų kiekio, neiškrenta juodi dūmai. Vandenyje gausu kalcio, sudarančio
kalkakmenį, iš kurio formuojasi aukšti balti kaminai, iškylantys iki 60 m. virš jūros dugno.
Keista cheminė sudėtis atsiranda dėl unikalios geologinės struktūros, slypinčios pačios planetos struktūroje.
Žemę įsivaizduokime tarsi persiką. Odelė atitiktų plutą, po kuria esantis minkštimas yra tarsi mantija, o
kauliukas būtų kietu geležiniu branduoliu. Atlanto viduryje pluta truputį įplyšusi, nes Afrika ir Amerika tolsta
viena nuo kitos maždaug 25 mm per metus greičiu. Pro plyšį iškilusi mantija ir sudarė Atlanto masyvo
kalnagūbrį.
Mantija daugiausia sudaryta iš peridotito uolienos, kuri ir nulemia Dingusio miesto cheminę sudėtį.
Susilietęs su vandeniu kyla serpentinizacijos reakcija, peridotitas virsta serpentinitu, o vanduo darosi
šarminis ir prisisotina kalciu. Vanduo būna netekęs viso deguonies, kurį pakeičia gausiai energijos turintys
vandenilis, metanas ir sulfidai. Tad čia ir atsiranda visas įdomumas.
Vandenilis turi daug energijos, nes gali perduoti elektronus kitiems komponentams, pvz., deguoniui, to
proceso metu išlaisvindamas energiją. Mokslininkai mano, kad tokie, lengvai elektronus atiduodantys
komponentai buvo svarbūs gyvybei atsirasti. Laikyta, kad jų buvo gausu pirmykštėje atmosferoje. Tačiau
vėliau nuspręsta, kad atmosfera tokia nebuvo. Tačiau tokių dujų gausu prie povandeninių versmių. Nemažai
studijų rodo, kad serpentinizacijos procesas puikiai tinka organinių komponentų susidarymui.iš anglies
dioksido be gyvų būtybių dalyvavimo.
Daug mikroorganizmų išvystė galimybę suvartoti perteklinę vandenilio energiją. Viena tokia grupė yra
metanogenai, kurie gamina metaną. Apie trečdalis mikrobų Dingusiame mieste yra Methanosarcinales
šeimos metanogenai, kurie gyvuoja be Saulės šviesos.
Idėja, kad gyvybė galėjo kilti terminėse srovėse, gyvuoja jau daugelį metų. Ją palaiko ne tik versmių
cheminės reakcijos, bet ir evoliuciniai požymiai, randami visų gyvų organizmų genetinėje informacijoje.
Ribosomų (biologinių mašinų, kurias ląstelės naudoja DNR informacijos iššifravimui) tyrimai. Pačias
ribosomas sudaro RNR ir proteinai. Lygindami ribosomų RNR sudedamuosius blokus arba nukleotidus,
mokslininkai sukonstravo šeimos medį, rodantį visų gyvų organizmų sąryšius. Dauguma organizmų, esančių
netoli medžio šaknų, maitinasi vandeniliu ir gyvena karštuose šaltiniuose, o tai leidžia spėti, kad ankstyvieji
protėviai irgi gyvavo panašiomis sąlygomis.
Geologai turi pagrindo spėti, kad kadaise ekosistema Žemėje buvo panaši į Dingusio miesto sąlygas.
Peridotitas yra tarp labiausiai paplitusių uolienų Saulės sistemoje. Žemėje jis sudaro viršutinę mantiją. Nors
naujai susiformavusio peridotito Žemės paviršiuje randama retai, jo buvo gausu prieš 3-4 mlrd. metų. Tada
Žemė buvo gerokai karštesnė ir daugiau mantijos patekdavo į paviršių. Tuo tarpu juodųjų dūmų rūgšti aplinka
buvo pernelyg priešiška gyvybės atsiradimui.
Tačiau rasti tokių mažų organizmų fosilijų yra sunku. Tačiau mokslininkai surado galimybes tirti chemine
fosilijas tai uolienose randamos molekulės. Kurias galima atsekti iki gyvų būtybių. Dauguma jų yra iš
lipidų, kurie sudaro ląstelių membranas. Nors lipiduose nėra tiek daug informacijos, kaip DNR ar fizinėse
fosilijose, jie yra patikimi gyvybės buvimo indikatoriai. Be to, lipiduose esanti anglis irgi informatyvi, nes,
atseit, galima nustatyti, kaip ji paimta iš aplinkos. Požymiu yra anglis-13, gana reta forma, kuri išsilaiko ilgai.
Daugumoje organizmų anglies-13 turi 1-3,5% mažiau, nei jūros vandenyje ištirpusi anglis. Pagal šį požymį
būtų galima spėti, ar anglis uolienose yra iš gyvų organizmų, ar iš abiotinių procesų.
Tačiau Dingęs miestas neigia tokią teoriją. Didžioji dalis ten rastų lipidų yra metanogenų, tačiau
nepastebimas joks anglies-13 sumažėjimas. Kaip gali būti taip? Anglies-13, kaip kriterijaus panaudojimas,
remiasi prielaida, kad anglies dioksido aplinkoje yra daugiau, nei gali būti panaudojama. Tad organizmai gali
rinktis lengvesnius anglies-12 atomus. Bet esant jo trūkumui, organizmai tampa neišrankūs ir griebia bet kurį
anglies atomą. Tad pagal šį požymį atsekti gyvybę tampa neįmanoma. O taip yra Dingusiame mieste, kur
gausu vandenilio, tačiau yra anglies dioksido trūkumas. Beje, neaptinkamumas pritaikomas ir metano atvejui.
Parengė
Cpt.Astera's Advisor Papildomai skaitykite:
Pagrindinis NSO puslapis |
milžiniškų, raudonais galais Riftia kirminų (tube worm), neturinčių nei burnos, nei žarnyno, tačiau
gyvuojančių dėka simbiozės su vidinėmis bakterijomis, kurios maitinasi nuodingomis vandenilio sulfido
dujomis, kylančiomis i versmių.
Kartu tai palaiko ir hipotezes apie tai, kur ir kaip Saulės sistemoje gali ar galėjo egzistuoti gyvybė. Tai gali
būti bet kuri planeta, kurioje yra peridotito ir skysto vandens. Didžiausia tikimybė yra Marse ir Jupiterio
palydove Europoje. Metano rasta Marso atmosferoje neaišku, ar jis atsirado dėl mikrobų veiklos ar
cheminių reakcijų planetos uolienose.
