E.T צלצל הביתה

אולי הפלנטה שלנו היא מקום מפלט לצורות חיים מוזרות, שהן כלל לא קשורות לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם מחיי היומיום

בכנס מדעי שנערך בשיקגו בפברואר 2009, הפגישה של האגודה האמריקאית לקידום המדע, פרופסור פול דיוויס הידוע העלה סברה, שיתכן וחוצנים ממש ברגע זה חיים בקרבנו על כדור הארץ שלנו. אולי הפלנטה שלנו היא מקום מפלט לצורות חיים מוזרות, שהן כלל לא קשורות לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם מחיי היומיום (למשל אנשים, כלבים, חתולים, אריות, נמרים, ג’וקים וחרגולים). כך הסביר לנו פול דיוויס, פיזיקאי מאוניברסיטת המדינה של אריזונה וראש מרכז ביונד – Beyond – למושגי יסוד במדע.

דיוויס סבור שצורות חיים מוזרות עשויות להיות חבויות באגמים ארסניים רעילים או בפתחים הידרו-תרמיים רותחים במעמקי הים. ומהו אגם ארסני? אגם המכיל את היסוד הכימי “ארסן”, הידוע גם בשם זרניך, יסוד רעיל ביותר ממשפחת המתכות למחצה.

דיוויס הציע למדענים לשלוח משלחת לכדור הארץ – כנראה דמוית המשלחות שתוארו בספריו של ז’ול ורן – כדי שתנסה לתור אחר סימנים לפעילות ביולוגית בסביבות עוינות. הרי חיים מוזרים יכולים אפילו לשכון בינינו בצורות שאנו עדיין לא מבחינים בהם. אנחנו לא צריכים לנסוע לפלנטות אחרות כדי למצוא חיים מוזרים, אומר דיוויס. הם יכולים להימצא בדיוק מתחת לאף שלנו, או אפילו, כמה מוזר, בתוך האף שלנו.

בהחלט הגיוני שאנו עשויים למצוא ביוספרה לא מוכרת כאן על כדור הארץ. פרופסור דיוויס מעלה את ההשערה, שיתכן והיו שתי בריאות על כדור הארץ. פירושו של דבר, שהחיים התפתחו על כדור הארץ פעמיים. כמה מוזר. אולי הצאצאים של אותה בריאה שנייה שרדו עד עצם היום הזה במעין ביוספרה נוספת, כאשר החיים של אותה ביוספרה הם בעלי ביוכימיה שונה מזו שלנו. המיקרוסקופים שלנו מורגלים לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם – ולכן אין להתפלא שאנו אף פעם לא גילינו מיקרובים בעלי ביוכימיה שונה. אנחנו לא כל כך יודעים איך חיים מוזרים נראים, וניתן להפעיל את יד הדמיון החופשית.

נשאלת נשאלה: איך נדע מה לחפש? הרי זה כמו לצוד את הסנרק של לואיס קרול. אם אכן קיימות צורות מוזרות של חיים כאן על כדור הארץ, כפי שמניח דיוויס, הן יכולות להיות מבוססות על דנ”א ו-רנ”א – אולם עם קוד גנטי מעט שונה, או אולי חומצות אמיניות מעט שונות?

מה באמת עושים כאשר הולכים לחפש משהו שלא יודעים מהו? ומה עושים כאשר הולכים לחפש משהו בעוד אנו איננו יודעים מה בכלל אנו הולכים לחפש? אנחנו עשויים למצוא יצורים בעלי שונות דראסטית או בעלי שוני קל. אולי אחד מהיסודות של החיים (פחמן, מימן, חמצן, נתרן או זרחן) התחלף אצל אותם היצורים ביסוד אחר? למשל, אומר דיוויס, מרבית הפעולות שאותן מבצע הזרחן יכול לבצע במקומו הארסן, שהוא יכול להיות רעיל לבני אדם, אבל יש לו תכונות כימיות שעשויות להיות אידיאליות במיכון מיקרובי.

דיוויס לכן מציע שתי אפשרויות:

1.) בדרך כלל חיים מוזרים הם מבודדים מבחינה אקולוגית בנישות, שהן מעבר להישג ידו של האדם. במקרה זה, עלינו להתחיל לנסוע לסביבות העוינות ביותר שיש על כדור הארץ: מדבריות, אגמי מלח ואזורים בעלי לחץ – טמפרטורה – או קרינת UV גבוהים וקיצוניים.

אם מחפשים אחר חיים ארסניים, יש לחפש אחר מיני מיקרובים למשל בסביבות עשירות ארסן ודלות זרחן, כמו למשל בפתחי מעמקי האוקיינוס.

מאידך, יתכן שחיים מוזרים הם מסביבנו, מתמזגים עם חיים מבוססי פחמן. במקרה זה יהיה זה קשה לגלותם – ועלינו למצוא דרך לסינון הכל מלבדם. מדענים השתמשו בתהליך זה כדי לחפש אחר אורגניזמים לא ידועים במי ים – תוך שסיננו בעבודת פרך הכל זולתם החוצה.

ואולם, אם במקרה נמצא משהו, או אז נתחיל להתווכח האם החיים האלה הם באמת שונים, או שמא ישנו בכל זאת איזה אב קדמון משותף לנו, שמובילם לעץ החיים המשותף בתהליך האבולוציוני?

שאלה נוספת תהיה: כיצד נדע שמדובר בחיים נפרדים שמקורם מכדור הארץ, ולא באיזה מקרוב או בקטריה שהגיעו ממאדים? ידוע שסלעים מתחלפים בין שתי הפלנטות וכך החיים יכלו כמו שאומרים “לתפוס טרמפ” על המטאורים האלה.

במקרה זה, דיוויס שואל את השאלה הבסיסית? האם הייתה יותר מאשר בריאה אחת? כלומר, האם החיים קרו פעם אחת או פעמיים? אם הם קרו פעמיים אולי זה יכול להצביע על כך שהם באו אלינו מאיזה מקום אחר ביקום בפעם השנייה?

2.) דרך נוספת לקבוע כיצד יכולים להראות חיים אלטרנטיביים היא ללכת למעבדה ולנסות להמציא אותם בעצמנו. לפני שנה סייאנטיפיק אמריקן פרסם מאמר תחת הכותרת: “חיים מלאכותיים: האם סטיבן שפילברג עלה על משהו ב-E.T?”

http://www.scientificamerican.com/blog/60-second-science/post.cfm?id=artificial-life-was-steven-spielber-2009-02-15

וכך החלו לשאול האם סטיבן שפילברג גילה משהו כאשר הוא יצר את ET, אולי ישנו כזה יצור על כדור הארץ בינינו ועדיין לא גילינו אותו?…

אם נוכל ליצור מולקולות חדשות שיכולות להתנהג לפי איזו שהיא הגדרת חיים, אנו עשויים אחר כך לצאת ולחפש אחר מולקולות אלה בכל מיני סביבות של כדור הארץ, אומר פרופסור סטיבן בנר מאוניברסיטת פלורידה.

http://www.ffame.org/people/sbenner.html

באותה תקופה הקבוצה של סטיבן בנר יצרה את צורת החיים האלטרנטיבית הקרובה ביותר למשהו מעשה ידי אדם. בנר דיווח באותה פגישה של האגודה האמריקאית לקידום המדע בשיקגו בפברואר 2009, שיש להם מערכת כימית מלאכותית שמסוגלת לבצע אבולוציה דרווינית. ולא אמר שום דבר מעבר לזה. שאלו אותו: האם המערכת שלכם בחיים? ובכן, היא לא תומכת בעצמה. צריך לעמוד לידה סטודנט בוגר אוניברסיטה ולהאכילה מידי פעם. אבל היא מתפתחת.

ואז לפתע בנר שלף מערכת נוספת ממעבדתו: מולקולה שהיא בעיקר גרסה משוכללת של הסליל הכפול של הדנ”א שלנו – אבל בעלת שש אותיות באלפבית הגנטי שלה, במקום ארבע.

נוקליאוטידים אלה מסתדרים בזוגות, והם יכולים להשתכפל, למרות שרק בעזרת הסיוע של אנזימי פולימראז וחום. לפעמים נעשות טעויות בזיווג וטעויות אלה נשמרות בדור הבא – כאשר המערכת מתפתחת. הצעד הבא הוא ליישם ברירה טבעית למערכת, כדי לראות האם היא יכולה להתפתח תחת לחץ סלקציה.

ההגדרה המקובלת של חיים היא מולקולה שמסוגלת לאבולוציה דרווינית, כך שהצוות מנסה לשלב יחד מולקולות שיהיו מסוגלות לבצע משימה זאת. בנר ניסה כך לגדל E.T במעבדה שלו! שהרי E.T הוא אורגניזם בעל אלפבית של שש אותיות.

אולם מה יהיה אם הגדרת החיים הזו של ברירה טבעית היא יותר מידי ממוקדת בהתאם להגדרת החיים על פני כדור הארץ? בדיוק בגלל שאנחנו מערכת כימית שמקיימת את עצמה ומסוגלת לאבולוציה דרווינית, אין פירושו של דבר שזוהי ההגדרה האוניברסאלית לחיים.

ב-2003 יצא מחקר שנטל דגימות דנ”א מאנשים, חיות, צמחים, מיקרובים ווירוסים. חוקרים מניו זילנד ומשבדיה טענו, שהמשותף לנו, לוירוסים, לבקטריות וגם לצמחים הוא, שהדנ”א שלנו יוצר מבנה של סליל כפול המוחזק יחד על ידי ארבעה כימיקאלים שונים הקרויים בסיסים. כלומר, אצל יצורים חיים “האלפבית” הוא בן ארבע אותיות (אדנין (A) תימין (T). ציטוזין (C) וגואנין (G)).

המדענים יצרו תוכנת מחשב שהראתה שלא סביר שהאורגניזמים היו מתפתחים כלל על כדור הארץ אילו “קוד החיים” שלהם היה כתוב על ידי יותר או פחות בסיסים.

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2985345.stm

המחקר בדק איזה סוג של דנ”א יכל להיות ליצורים חיים במקום אחר ביקום, מחוץ לכדור הארץ, אילו הם היו מבוססים על תהליך אבולוציה דומה לשלנו. נגיד שאותו תהליך התרחש על פלנטה דומה לשלנו, אבל שמצויה בקצה אחר של היקום. התוצאות של המחקר שבוצע על סימולציות מחשב היו, שסביר שאותם עקרונות של החיים כמו אלה על כדור הארץ יהיו בכל מקום אחר ביקום. אבל אם התפתחו צורות חיים המבוססות על רנ”א על פלנטות אחרות, ואם הם פיתחו טכניקות לתיקון טעויות הדרושות כדי לתקן את ההרס לקוד הגנטי שנגרם על ידי מוטציות וניוון, בהחלט יתכן שהם התפתחו למשהו שיש לו דנ”א בעל ששה בסיסים. אז שפילברג צדק?… נחכה לטלפון מ-ET.

למאמר של פול דייויס וסטיבן בנר ואחרים מ-2009