Panspermia

UNDER RADAREN: Livets byggesteiner finnes mellom stjernene. Bærer byggesteinene sine egne arkitekttegninger?

Publisert
Et metanmolekyl er laget av et karbonatom i midten kjemisk bundet til fire hydrogenatomer. Metan er det enkleste av alle organiske molekyler. (Foto: (Figur: Ben Mills, Wikimedia Commons))
Et metanmolekyl er laget av et karbonatom i midten kjemisk bundet til fire hydrogenatomer. Metan er det enkleste av alle organiske molekyler. (Foto: (Figur: Ben Mills, Wikimedia Commons))

Blipp som glapp


 

I denne kommentarspalten flyr forskning.nos journalist Arnfinn Christensen lavt under nyhetsradaren og kretser over grenselandet mellom naturvitenskap og filosofi.

Livet er bygget av karbon. Dette grunnstoffet har fire fester som kan koble seg til hydrogen, oksygen og mange andre stoffer.

Derfor er karbon selve bindingsverket i kjemiske kjeder og ringer som bygger organiske stoffer.

Et av de enkleste organiske stoffene er metan, ett karbonatom som har koblet til seg fire atomer hydrogen.

Mikroorganismer lager metan.  Men metan finnes også i verdensrommet. Kjempeplanetene Jupiter, Saturn og flere av deres måner har mye metan i atmosfæren. Metan finnes også i skyer av gass ute mellom stjernene.

Liv kan altså lage metan. Men metan kan ikke lage liv. For å bygge levende celler, trenges mer sammensatte organiske molekyler.

Aminosyrer på låven

Disse er også funnet i verdensrommet, blant annet i en stein som styrtet som en ildkule nær den lille byen Murchison i Australia i 1969.

Meteorsteinen falt ned i mange deler over et jordbruksområde. En liten bit gikk gjennom et låvetak, og landet i høyet.

Murchisonmeteoritten inneholdt over 14 000 forskjellige organiske molekyler, viste nye analyser i 2010.

- Vi har aldri sett et så komplekst organisk system før, sa en av forskerne som analyserte meteoritten, til magasinet Cosmos.

Blant annet innehold den 70 forskjellige aminosyrer, byggesteinene til proteiner.

En del av Murchison-meteoritten som ble funnet i Australia i 1969, med partikler fra meteoritten i et testrør. En ny analyse i 2010 viste at meteoritten inneholdt over 14 000 forskjellige organiske stoffer, blant dem 70 aminosyrer, byggesteiner til liv. (Foto: US Department of Energy/Wikimedia Commons)
En del av Murchison-meteoritten som ble funnet i Australia i 1969, med partikler fra meteoritten i et testrør. En ny analyse i 2010 viste at meteoritten inneholdt over 14 000 forskjellige organiske stoffer, blant dem 70 aminosyrer, byggesteiner til liv. (Foto: US Department of Energy/Wikimedia Commons)

Livgivende meteorregn

Murchisonmeteoritten er trolig urgammel. Den kan ha tumlet rundt i skyen av gass og støv som seinere skulle bli vårt solsystem.

I så fall sveipet den til seg aminosyrene og de andre byggesteinene til liv, lenge før både jorda og livet på jorda oppstod.

I solsystemets kaotiske barndom kan kometer og annet urstoff fra solsystemet ha slått ned i verdenshavene på den unge jorda.

Et livgivende meteorregn kan ha skjenket planeten de organiske molekylene den trengte for å bygge liv.

Mangler plantegninger

Men organiske molekyler er ikke liv. De er bare livets byggesteiner. En haug med byggesteiner lager vel intet byggverk av seg selv. Må det ikke en plantegning til?

Vi vet ikke sikkert hvordan organiske molekyler på jorda ble levende, for over 3,5 milliarder år siden. Forskerne har hypoteser, men ikke sikker viten.

Kanskje var det ikke her på jorda livet oppstod, i første omgang? Kanskje oppstod det heller der ute blant stjernene?

Langveisfarende livgiver

Aminosyrer finnes nemlig ikke bare i vårt solsystem. I 2003 oppdaget astronomer aminosyren glysin i tre forskjellige gasskyer langt ute i verdensrommet, der nye stjerner dannes.

Panspermiateorien foreslår at livet kom til jorden med mikroorganismer inne i langveisfarende meteorider. Her er meteorsvermen Leonidene fotografert fra verdensrommet i 1997. (Foto: NASA)
Panspermiateorien foreslår at livet kom til jorden med mikroorganismer inne i langveisfarende meteorider. Her er meteorsvermen Leonidene fotografert fra verdensrommet i 1997. (Foto: NASA)

Hvis livet oppstod langt der ute, kan det siden ha befruktet jorden? Kan livets frø ha blitt sådd i form av en langveisfarende meteoroide med mikroorganismer som slo ned i jordas jomfruelige urhav?

Denne panspermiateorien ble først nevnt av den greske filosofen Anaxagoras for 2500 år siden. I seinere år har blant annet astronomen Sir Fred Hoyle og fysikeren Stephen Hawking framholdt idéen.

Sykdommer og søppel fra rommet

Hoyle lanserte også en fargerik variant av teorien. Han tenkte seg at farlige mikroorganismer fortsatt regner ned over jorda i form av meteorer, og har utløst sykdomsepidemier.

Både spanskesyken, polio, kugalskap og HIV kan ha kommet fra verdensrommet, foreslo Hoyle. Seinere har flertallet av forskere forkastet denne teorien.

Astronomen Thomas Gold hadde også sin egen vri på panspermiateorien. Han foreslo i 1960 at livet på jorda kan ha oppstått fra avfallsprodukter som ved et uhell ble dumpet av romfarere fra en annen planet.

I klartekst: Vi er etterkommere av det som for veldig lenge siden myldret ut av en ET-prupp.

Tøffe bakterier

Finnes det noe bevis for at mikroorganismer kan ha overlevd reisen fra fjerne trakter av verdensrommet, og landet levende på jorda?

Et eksperiment viste nylig at rundt halvparten av bakteriesporene som var plassert utenfor den internasjonale romstasjonen i halvannet år overlevde, bare de ble skjermet for ultrafiolett stråling.

En slik skjerming skjer naturlig hvis sporene ligger i sprekker inne i meteoroidsteiner. Men vil de overleve den hete nedfarten gjennom jordas atmosfære?

Ja, så lenge de ligger skjermet inne i meteorsteinen, viser forsøk med bakterier festet på russiske romkapsler som returnerte til jorda.

Ingen direkte bevis

Men dette er indirekte bevis. Ingen har ennå påvist en fremmed mikroorganisme i en stein fra verdensrommet.

Meteoritten ALH84001, utstilt på Smithsonian museum. Den ble funnet i Antarktis i 1984, og inneholder strukturer som kan være fossiler av mikroorganismer fra planeten Mars. (Foto: James L. Stuby, Wikimedia Commons)
Meteoritten ALH84001, utstilt på Smithsonian museum. Den ble funnet i Antarktis i 1984, og inneholder strukturer som kan være fossiler av mikroorganismer fra planeten Mars. (Foto: James L. Stuby, Wikimedia Commons)

Det nærmeste vi har kommet er noen meteorsteiner fra planeten Mars, som blant annet er funnet i Antarktis. De inneholder muligens fossile rester av døde mikroorganismer.

Dessuten: Det er forskjell på å overleve i sporeform halvannet år utenfor romstasjonen, og overleve i tusener eller kanskje millioner av år inni en stein underveis gjennom tomrommet mellom stjernene, slik panspermiateorien forutsetter.

Gjenskape oss selv på andre kloder

Og skulle den likevel vise seg å holde stikk, er panspermiateorien egentlig ikke noe svar på gåten om hvordan livet oppstod. Den bare forskyver mysteriet til for lenge siden, i en galakse langt, langt borte.

Da ser vi heller en ny kime til et svar på livsgåten i et nylig utspill fra molekylærbiologen Gary Ruvkun fra Harvard Medical School i Boston.

Han prøver riktignok ikke å forklare hvordan livet oppstod på jorda. Han foreslår hvordan mennesker kan gjenskape seg selv på andre kloder.

Mennesket som byggesett

Send bakterier podet med menneskers arvestoff, foreslår Ruvkun. De tar mye mindre plass, og klarer både vektløshet, kjedsomhet og andre prøvelser på lange romferder bedre enn mennesker.

En bakterie kan ikke bære hele arvestoffet alene. Det fordeles i biter på flere bakterier. Slik sett er det et mikrobiologisk byggesett av et menneskegen som skal ut på langtur.

Vel framme ved målet skal byggesettet settes sammen. Ruvkun presser idéen sin til det ytterste, og foreslår at bakteriene også inneholder informasjonen om hvordan dette skal skje.

Med andre ord: Livets byggesteiner vet selv hvordan de skal bygge.

- Har kanskje skjedd tidligere

Det er nå Ruvkuns idé begynner å ta av. Det syntes tydeligvis også NASA-ingeniøren Adam Steltzner. Han har ledet flere store ubemannede planetferder, blant annet Mars Science Laboratory med marsbilen Curiosity.

På en framtidskonferanse arrangert av Smithsonian i Washington DC rundt 17. mai i år, snakket han varmt for idéen om å kolonisere andre planeter med mikrobiologiske byggesett av mennesker.

- Kanskje dette har skjedd tidligere, sier Steltzner i et intervju med nettstedet Motherboard. – Kanskje det er slik vi har kommet hit.

Jorden kan være befruktet av organismer fra andre steder i universet, hevder panspermiateorien. Men teorien forklarer ikke hvordan livet har oppstått, bare flytter spørsmålet vekk fra vår egen klode. (Foto: (Illustrasjon: www.colourbox.no/forskning.no))
Jorden kan være befruktet av organismer fra andre steder i universet, hevder panspermiateorien. Men teorien forklarer ikke hvordan livet har oppstått, bare flytter spørsmålet vekk fra vår egen klode. (Foto: (Illustrasjon: www.colourbox.no/forskning.no))

Preget inn i naturlovene

Det er her Ruvkuns byggesettidé befrukter panspermiateorien. Kan det tenkes at aminosyrene og andre organiske byggesteiner i urskyen som dannet jorden og regnet ned med meteorer i urhavene, også inneholdt de nødvendige plantegningene for hvordan byggesteinene skulle settes sammen til livets store byggverk?

I så fall: Hvem har laget disse plantegningene?

Spørsmålet kan være feil stilt. Det trenger ikke å være noen som har laget plantegningene. De kan være preget inn i selve det stoffet som universet er vevet av – naturlovene selv.

Sjakk blir som ludo

Naturlovene virker på samme måte som reglene i et spill. I seg selv er de ikke nødvendigvis så vanskelige å forstå. Men når reglene folder seg ut, vokser kompleksiteten enormt.

Selv et lite barn kan lære å flytte sjakkbrikkene riktig. Men det kreves et liv for å mestre spillet.

Dybden og kompleksiteten i dette livets spill med materiens brikker får på sin side en sjakkduell mellom verdensmestere til å framstå som ludo.

Rock and roll-ingeniør

Det Ruvkun og Steltzner foreslår, er å utnytte denne iboende kompleksiteten i nye, spesiallagede spill. Hvor ville er disse idéene?

Adam Steltzner demonstrerer Sky Crane, landingsmekanismen som landsatte kjøretøyet Curiosity på planeten Mars 6. august 2012. (Foto: NASA)
Adam Steltzner demonstrerer Sky Crane, landingsmekanismen som landsatte kjøretøyet Curiosity på planeten Mars 6. august 2012. (Foto: NASA)

Adam Steltzner har fått et mediarykte som en rock and roll-ingeniør, en hipster med piercing i ørene, støvler av slangeskinn og elvisfrisyre.

Likevel, når han i mange år har arbeidet for Jet Propulsion Laboratory og hatt ansvar for flere vellykkede interplanetariske ferder, er det verd å lytte til ham, også når han lar tankene leke med framtida.

Det samme gjelder Gary Ruvkun. Han har gjort viktige oppdagelser rundt hvordan gener påvirker alderen til organismer.

Ruvkun deltar også i utviklingen av et eksperiment som kan flys til Mars og analysere arvestoffet av mikroorganismer, hvis de finnes.

Overfører liv med lysets hastighet

Også andre deler av teknologien som Ruvkun og Steltzner drømmer om, finnes allerede. Biologen Craig Venter, som blant annet har utviklet syntetiske mikroorganismer, utvikler nå prototypen til en maskin som kan flytte liv fra ett sted til et annet med lysets hastighet.

Det er ikke snakk om ormehull gjennom rommet, eller annen eksotisk fysikk. Likevel er Digital Biological Converter (DBC) spennende nok.

Det synes også tydeligvis det amerikanske forsvarets forskningsinstitutt Darpa, som støtter utviklingen, ifølge en artikkel i The Guardian fra 13. oktober 2013.

DBC kan produsere arvestoffet DNA ut fra en oppskrift som sendes over nettet, i form av en datafil. For eksempel kan datafilen sendes over radio fra jorda, og settes sammen til DNA av DBC på planeten Mars.

Slik sett vil DBC fungere som en biologisk printer. Venter arbeider for å utvikle DBC videre, slik at den ikke bare kan skrive ut DNA, men proteiner og hele levende celler.

Liv i død materie?

Gary Ruvkuns visjon går enda et skritt videre. Den innebærer i prinsippet at funksjonaliteten til DBC er innebygget i mikroorganismen selv.

Er dette prinsippet for selvbeskrivelse mer universelt enn vi aner? Kan det tenkes at det vi i dag oppfatter som død materie, bygger seg selv opp til mer komplekse strukturer, på samme måte som Ruvkun skildrer for levende organismer?

Kanskje må vi, som barnet ved sjakkbrettet, innse at det ikke er nok å forstå reglene hvordan brikkene flyttes, for å mestre sjakkspillet. Og vi kan ikke bare studere spillereglene. Vi må spille.

Lenker:

Scientists Say 'Printing' Humans May Be The Best Way To Conquer Space, artikkel i Huffington Post 5.6.2014

Our Best Bet for Colonizing Space May Be Printing Humans on Other Planets, artikkel på nettstedet Motherboard

The Search for Extra-Terrestial Genomes (SETG), nettside for eksperimentet for DNA-analyse på Mars, ledet av Gary Ruvkun

Craig Venter: 'This isn't a fantasy look at the future. We are doing the future', artikkel i The Guardian