Fosil-fosil tertua di bumi memberi kita petunjuk mengenai kehidupan di Marikh

Apabila penyelidik di Greenland mengumumkan penemuan fosil-fosil tertua kehidupan yang pernah ditemui, masyarakat sains jelas tertarik. Batu-batu 3.7 bilion tahun dari Greenland adalah stromatolit, yang mengandungi sisa-sisa fosil mikrob kompleks yang biasanya terdapat di perairan cetek. Mereka menggambarkan bentuk hidup jauh lebih maju daripada apa yang difikirkan oleh saintis pada ketika itu dalam sejarah Bumi.

Tetapi implikasi penemuan jauh melampaui batas Bumi - mereka menjejaskan masa depan astrobiologi, atau pencarian kehidupan yang sudah punah atau wujud kehidupan luar angkasa.

Untuk memahami mengapa, ingat bahawa Bumi dibentuk 4.6 bilion tahun yang lalu, tetapi ia tidak datang dibungkus kemas dengan busur di atas. Sebaliknya, planet kita sama seperti bayi lain: tidak menentu, ganas, dan tidak dapat diramalkan. Kebanyakan permukaannya masih lava cair yang menyejukkan, dan ia semakin diceroboh oleh asteroid raksasa dan ruang kosong masih berputar di sekitar sistem solar.

Dari 4.1 hingga 3.8 bilion tahun yang lalu, pelambatan menjadi lebih teruk dalam tempoh ahli saintis memanggil Pengeboman Berat Akhir (LHB). Telah difikirkan sebelumnya bahawa kadar di mana bumi telah dilanda perlanggaran adalah cukup untuk memusnahkan apa-apa bentuk kehidupan yang ada dan pada dasarnya menjadikan bumi steril.

Jadi, apa fosil kehidupan mikroba kompleks dari 3.7 bilion tahun yang lalu memberitahu kami tentang pencarian makhluk luar angkasa? Tiga kemungkinan, sebenarnya.

Dalam kes pertama dan paling membosankan, fosil hanya dapat menjadi bukti bahawa LHB sebenarnya kurang bermusuhan dan ganas yang kita bayangkan pada asalnya. Kehidupan awal sebenarnya hidup dalam persekitaran yang lebih aman daripada yang kita anggap. Pengungkapan ini amat menarik bagi para penyelidik untuk membongkar sejarah Bumi sendiri, tetapi kurang relevan dengan astrobiologi berkaitan dengan makhluk luar angkasa.

Penemuan itu mungkin juga bermakna organisme pertama Bumi mampu menahan keadaan persekitaran yang brutal, menurut Penelope Boston, pengarah Institut Astrobiologi NASA. Pusat kerja Boston sendiri menyiasat kehidupan di persekitaran yang sangat luar biasa di Bumi - tempat dengan kadar suhu, tekanan, kepekatan garam, tahap pH, kepekatan logam berat, dan pendedahan cahaya matahari, untuk menamakan beberapa. "Kehidupan terus mengejutkan kami di planet ini dengan apa yang mampu dilakukan, jadi saya rasa itulah cadangan yang sah," kata Boston.

Implikasi terbesar fosil Greenland berkaitan dengan sistem solar itu sendiri. Lagipun, terdapat banyak organisma di Bumi yang telah berkembang untuk terus hidup dan berkembang maju dalam keadaan neraka yang tidak terlalu berbeza dari Marikh, atau "dunia lautan" seperti bulan Jupiter di Eropah atau bulan Saturnus Enceladus. Ia tidak lagi gila untuk berfikir luar angkasa mungkin bersenjata terhadap tekanan geyser bawah permukaan, atau menahan sinaran UV yang akan memancarkan wajah kita sendiri.

Fosil baru mungkin menggalakkan penyelidikan astrobiologi di Marikh. Boston mengatakan bahawa stromatolites adalah analog yang baik untuk cuba memburu untuk kehidupan awal di Marikh. Kita tahu Marikh sekali lagi merupakan planet hangat yang penuh dengan tasik dan lain-lain badan air. Hanya beberapa minggu yang lalu, para penyelidik Mars menemui rangkaian luas tebing sungai purba sejak empat belas tahun.

"Kami tidak melihat kehidupan yang prolifik di permukaan hari ini, tetapi mungkin ada di masa lalu," kata John Rummel, bekas saintis kanan astrobiologi di NASA dan profesor biologi semasa di Universiti East Carolina, memberitahu Songsang. Rummel menunjuk ke selatan tanah tinggi Mars sebagai "prospek yang menarik" untuk penyelidikan astrobiologi yang boleh mempunyai tanda-tanda aktiviti biologi.

Sebaliknya, penemuan fosil mungkin bermakna organisme pertama mungkin tidak tahan daripada yang kita fikirkan, tetapi mereka hanya berkembang dengan pesat hanya dalam beberapa ratus juta tahun selepas LHB, membalikkan skrip pada tanggapan bahawa kebiasaan tingkap untuk planet di alam semesta adalah pendek dan sempit.

Evolusi kehidupan diyakini telah melonjak dan membentuk transformasi Bumi menjadi dunia yang lebih banyak dihuni sendiri, seperti gelung maklum balas yang positif: Oleh kerana organisma menjadi lebih kompleks, mereka mengembangkan mekanisme biologi yang menggunakan karbon dioksida dan menghasilkan oksigen bebas - yang membantu menimbulkan bentuk kehidupan aerobik yang tidak lama lagi menjadi penting untuk proses semulajadi seperti kitaran air atau kitaran nitrogen. Proses-proses ini pada asasnya terikat kepada kehidupan, dan sebaliknya.

Walau bagaimanapun, sesetengah kalangan astrobiologi baru-baru ini mengemukakan idea bahawa jika sebuah planet akan menubuhkan dan mengekalkan versi stabilitas seperti habitat seperti Bumi, ia perlu mendapatkan bentuk kehidupan yang rumit untuk berkembang pantas … yang bermaksud tetingkap kebiasaan adalah pendek, dan itulah sebabnya mengapa kita belum menemui luar angkasa.

Tetapi fosil-fosil baru boleh menjadi tanda bahawa tingkap kebiasaan sebenarnya tidak begitu sempit, kerana organisma mampu berkembang lebih cepat daripada yang kita bayangkan. Malah, penemuan sangat menggalakkan untuk menyiasat bintang-bintang eksopanet yang mengorbit yang pada awalnya kita anggap terlalu muda untuk menjadi tuan rumah kehidupan, atau bintang yang lebih besar yang terbakar lebih cepat daripada yang lebih kecil.

Terdapat terlalu banyak soalan yang belum terjawab setakat ini mengenai fosil yang menghalang kita membuat sebarang kesimpulan. Aditya Chopra, seorang penyelidik astrobiologi dari Australian National University di Canberra, baru-baru ini mengarang sebuah kajian yang menyokong idea tingkap kebiasaan kecil. "Kami tidak tahu lagi jika komuniti mikroba berusia 3.7 bilion tahun ini adalah rumit dan cukup luas untuk memodulasi banyak rumah hijau pada skala planet untuk mengimbangi kitaran umpan abiotik yang membawa kepada pemanasan landasan seperti pada Venus atau penyejukan seperti di Marikh, "Katanya Songsang.

Boston menolak idea tingkap kebiasaan sempit untuk hidup, tetapi tidak percaya senario apa pun lebih masuk akal daripada yang lain. "Saya fikir itu model yang sangat berpusatkan Bumi," katanya. "Apabila saya melihat jumlah bintang yang mengejutkan di galaksi kita, bilangan planet yang kita telah temukan dan terus ditemui, kita hanya mempunyai angka di pihak kita. Mungkin dalam mana-mana sistem suria, hanya ada satu atau dua planet yang dapat hidup. Tetapi apabila anda melihat alam semesta secara keseluruhan, saya fikir ia mungkin fenomena yang sangat umum."

Boston menegaskan bahawa kebiasaan dan pencarian organisma yang lalu atau sekarang di dunia lain perlu dipertimbangkan berdasarkan kes demi kes. Tetapi tidak pernah ada masa yang lebih baik untuk menjadi ahli astrobiologi: Chopra menganggap fosil Greenland adalah bukti lanjut tentang bagaimana penyelidikan interdisipliner penting adalah mencari dan memahami kehidupan luar angkasa. Berkeyakinan Boston: Sungguh luar biasa bahawa kita hidup dalam era yang sains Bumi yang gemetar sedang dihasilkan pada tahap yang luar biasa.

"Ia hanya membosankan. Semua perkara ini hanyalah kegembiraan yang kekal."