211service.com
Fiziķi saka, ka mikrobu kurināmā šūna varētu noteikt dzīvi, kas nav balstīta uz oglekļa bāzes
Ja dzīvība pastāv uz citām Saules sistēmas planētām vai pavadoņiem, kādu eksperimentu mums vajadzētu nosūtīt, lai to atklātu?
Izrādās, ka tā ir sarežģīta problēma. 1970. gados NASA Vikingu zondes veica trīs eksperimentus uz Marsu, kas bija īpaši izstrādāti dzīvības meklēšanai. Ikvienam par pārsteigumu šie eksperimenti deva pozitīvus rezultātus.
Taču svinības drīz vien kļuva skābas, jo zinātnieki nolēma neņemt vērā rezultātus, pamatojoties uz to, ka tos izraisījusi nevis dzīvība, bet gan spēcīga oksidējošā vide uz Marsa. Rezultāts bija kļūdaini pozitīvs (lai gan ne visi tam piekrīt).
Kopš tā laika neviena zonde nav veikusi eksperimentu dzīvības noteikšanai. Tā vietā uzsvars ir likts uz pierādījumu vākšanu par apstākļiem, kādos varētu attīstīties mikrobu dzīvība.
Šodien Ximena Abrevaya un draugi Buenosairesas Universitātē Argentīnā iesaka šīs problēmas risinājumu. Viņi saka, ka mikrobu degvielas šūna var atklāt dzīvību tādā veidā, kas ir pilnīgi neatkarīgs no tās ķīmiskās sastāva. Vienīgais pieņēmums ir tāds, ka attiecīgajai dzīvības formai ir jāņem ķīmiskā enerģija no vides un jāizmanto tā, lai darbinātu dzīvības procesus, citiem vārdiem sakot, ka tai ir jāmaina vielmaiņa.
Abrevaya un co ir pārbaudījuši tieši tādu degvielas elementu, kas, viņuprāt, var veikt šo darbu. Viņu ierīce sastāv no anoda un katoda, ko atdala membrāna, caur kuru var iziet protoni. anods ir iestrādāts pētāmajā vidē, piemēram, Marsa augsnē.
Ideja ir tāda, ka vielmaiņas procesiem, lai kur tie būtu attīstījušies, ir jābūt atkarīgiem no redoksreakcijām, kas rada elektronus un protonus. Kurināmā elementa anods uztver šajā procesā radītos elektronus, kamēr protoni iet cauri membrānai, pabeidzot ķēdi. Tātad strāvas daudzums, kas plūst, ir tiešs dzīvības daudzuma rādītājs.
Argentīnas komanda pārbaudīja ierīci, salīdzinot rezultātus, kas iegūti no dzīvību saturošas augsnes ar to pašu augsni pēc sterilizācijas. Un viņi to ir darījuši ar radībām, kas pārstāv arhejas, baktērijas un eikariju, trīs dzīvības jomas.
Īpaša interese ir viņu pārbaudītā arheja — Natrialba magadii, no Magadii ezera Kenijā izolēts mikroorganisms, kas izdzīvo ārkārtēja sāļuma apstākļos, piemēram, Marsā un citās vietās.
Komanda saka, ka rezultāti bija pozitīvi. Viņi saka, ka jauda un strāvas blīvums bija daudz augstāks, kad anods tika iestrādāts augsnes paraugos, kas satur dzīvību, salīdzinot ar paraugiem, kas bija sterilizēti.
Tas padara mikrobu degvielas šūnas par interesantu kandidātu eksodzīves eksperimentiem. Marsa nolaišanās iekārta, kurā ir mikrobu degvielas šūna, vienkārši paņemtu divus augsnes paraugus, vienu no tiem sterilizētu, karsējot, un pēc tam pārbaudītu abus.
Šajā pieejā forši ir tas, ka dzīvei pat nav jābūt balstītai uz oglekli. Atšķirībā no vikingu eksperimentiem mūsu metodoloģijai nav nepieciešama dzīvība, kuras pamatā ir ogleklis, saka argentīnieši
Tomēr Argentīnas komanda šajā dokumentā neapspriež apstākļus, kas varētu sniegt kļūdaini pozitīvus rezultātus. Iespējams, ka citādi sterila augsnes parauga karsēšana var mainīt tā ķīmisko sastāvu tādā veidā, kas samazina jaudu, kas plūst caur kurināmā elementu. Lai novērstu šāda veida viltus pozitīvus rezultātus, būs jāstrādā vairāk.
Tikmēr, iespējams, labākais veids, kā atrast pierādījumus par mikrobu dzīvību uz citām planētām, ir izpētīt atmosfēras sastāvu, kā to pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados norādīja Džeimss Lavloks. Viņa ideja ir tāda, ka simtiem miljonu gadu jebkurš mikroorganisms mainīs savas planētas atmosfēru.
Tam vajadzētu radīt atmosfēru ar raksturīgu ķīmisko raksturu, kas krietni pārsniedz parastās termodinamiskās cerības. Tas noteikti ir taisnība uz Zemes: skābeklis un metāns mūsu atmosfērā ir droša dzīvības pazīme, kas to radīja.
Lavloks ir teicis, ka, tiklīdz viņš ieraudzīja Marsa atmosfēras pirmās ķīmiskās analīzes, kas parādīja, ka tajā ir 95% oglekļa dioksīda, viņš zināja, ka to nevarēja radīt dzīvība.
Tas nozīmē, ka labākā vieta, kur pārbaudīt mikrobu degvielas šūnu eksodzīves eksperimentu, ir kaut kur citur. Titāns, kāds?
Atsauce: arxiv.org/abs/1006.1585 : mikrobu kurināmā šūnas, kas tiek izmantotas uz vielmaiņu balstītai ārpuszemes dzīvības noteikšanai