https://frosthead.com

Apakah Kehidupan Datang ke Bumi Dari Mars?

Jika fenomena Star Trek, Area 51, Alien Kuno, atau Perang Dunia dapat dianggap sebagai petunjuk antropologis, umat manusia disantap dengan rasa ingin tahu tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Apakah ada dari 4.437 planet ekstrasurya yang baru ditemukan yang mengandung jejak kehidupan? Seperti apa bentuk kehidupan ini? Bagaimana mereka berfungsi? Jika mereka datang ke Bumi, akankah kita berbagi pelukan ET- etis atau akankah kunjungan itu lebih mirip gaya Pertempuran Los Angeles ?

Kehidupan di luar Bumi telah membangkitkan minat yang tak ada habisnya, tetapi minat publik yang lebih kecil tampaknya diberikan pada bagaimana kehidupan di Bumi dimulai 3 hingga 4 miliar tahun yang lalu. Tetapi kedua topik itu ternyata lebih terhubung daripada yang dipercayai - mungkin saja kehidupan di Bumi benar-benar dimulai di luar Bumi, di Mars.

Pada konferensi Goldschmidt tahun ini di Florence, Steve Benner, seorang ahli biofisika molekuler dan ahli biokimia di Foundation for Applied Molecular Evolution akan mempresentasikan ide ini kepada audiens ahli geologi. Dia sangat sadar bahwa setengah ruangan akan menentang idenya. "Orang-orang mungkin akan melempar barang-barang, " dia tertawa, mengisyaratkan kesadaran betapa ide-idenya di luar dunia ini terdengar. Tapi ada dasar ilmiah untuk pernyataannya (PDF), alasan logis mengapa kehidupan mungkin benar-benar dimulai di Mars.

Ilmu pengetahuan memiliki sejumlah paradoks: Jika ada banyak bintang di langit, mengapa langit malam gelap? Bagaimana cahaya dapat bertindak sebagai partikel dan gelombang? Jika orang Prancis makan begitu banyak keju dan mentega, mengapa angka kejadian penyakit jantung di negara mereka sangat rendah? Asal usul kehidupan tidak berbeda; mereka juga didikte oleh dua paradoks: paradoks tar, dan paradoks air. Keduanya, menurut Benner, mempersulit menjelaskan penciptaan kehidupan di Bumi. Namun keduanya, ia juga mencatat, dapat diselesaikan dengan menempatkan penciptaan kehidupan di Mars.

Yang pertama, paradoks tar, cukup sederhana untuk dipahami. "Jika Anda memasukkan energi ke dalam bahan organik, itu berubah menjadi aspal, bukan untuk kehidupan, " Benner menjelaskan. Tanpa akses ke evolusi Darwin –yaitu, tanpa molekul organik yang memiliki kesempatan untuk mereproduksi dan menciptakan keturunan siapa sendiri, mutasi dan semuanya, adalah bahan organik yang dapat direproduksi yang bermandikan energi (dari sinar matahari atau dari panas bumi) akan berubah menjadi tar. Bumi purba penuh dengan bahan-bahan organik - rantai karbon, hidrogen, dan nitrogen yang diyakini sebagai bahan pembangun kehidupan. Mengingat paradoks tar, bahan organik ini seharusnya dipindahkan menjadi aspal. “Pertanyaannya adalah, bagaimana mungkin bahan organik di Bumi purba berhasil melompat dari nasib asphaltic mereka ke sesuatu yang memiliki akses ke evolusi Darwin? Karena sekali itu terjadi - mungkin - Anda akan pergi ke balapan, dan kemudian Anda dapat mengelola lingkungan apa pun yang Anda inginkan, "Benner menjelaskan.

Paradoks kedua adalah paradoks air. Paradoks air menyatakan bahwa meskipun kehidupan membutuhkan air, jika bahan organik dapat lolos dari nasib asphaltic-nya dan bergerak menuju evolusi Darwin, Anda tidak dapat mengumpulkan balok-balok penyusun yang diperlukan dalam banjir air. Blok pembangun kehidupan dimulai dengan polimer genetik - DNA pemain terkenal dan RNA yang kurang terkenal namun masih sangat cerdas. Para ahli sepakat bahwa RNA kemungkinan merupakan polimer genetik pertama, sebagian karena di dunia modern, RNA memainkan peran penting dalam pembuatan senyawa organik lainnya. “RNA adalah kunci ribosom, yang membuat protein. Hampir tidak ada pertanyaan bahwa RNA, yang merupakan molekul yang terlibat dalam katalisis, muncul sebelum protein muncul, ”Benner menjelaskan. Kesulitannya adalah agar RNA berkumpul menjadi untaian panjang - yang dibutuhkan untuk genetika - Anda tidak dapat membuat perakitan berlangsung di air . “Kebanyakan orang berpikir bahwa air sangat penting bagi kehidupan. Sangat sedikit orang yang mengerti betapa korosifnya air, ”kata Benner. Untuk RNA, air sangat korosif - ikatan tidak dapat dibuat di dalam air, mencegah untaian panjang terbentuk.

Namun, Benner mengatakan bahwa paradoks ini dapat diselesaikan dengan bantuan dua kelompok mineral yang sangat penting. Yang pertama adalah mineral borat. Mineral borat - yang mengandung elemen boron - mencegah blok bangunan kehidupan berpindah ke tar jika dimasukkan ke dalam senyawa organik. Boron, sebagai elemen, mencari elektron untuk membuat dirinya stabil. Ini menemukan ini dalam oksigen, dan bersama-sama oksigen dan boron membentuk mineral borat. Tetapi jika oksigen yang ditemukan boron sudah terikat pada karbohidrat, karbohidrat yang dihubungkan dengan boron membentuk molekul organik kompleks yang dihiasi dengan borat yang kurang tahan terhadap pembusukan.

boraks

Kristal boraks, yang mengandung elemen boron. Foto melalui Wikipedia.

Kelompok kedua mineral yang ikut berperan adalah mineral yang mengandung molibdat, senyawa yang terdiri dari molibdenum dan oksigen. Molybdenum, yang lebih terkenal karena hubungan konspiratorialnya dengan Douglas Adams klasik A Hitchhiker's Guide to the Galaxy daripada sifat-sifat lainnya, sangat penting, karena dibutuhkan karbohidrat yang menghasilkan stabil, ikatan ke mereka dan mengkatalisasi suatu reaksi yang mengatur ulang mereka menjadi ribosa: R dalam RNA.

Yang membawa kita - betapapun berputar-putar - kembali ke Mars. Baik borat dan molibdat langka dan akan sangat langka di Bumi awal. Molibdenum dalam molibdat sangat teroksidasi, artinya ia membutuhkan elektron dari oksigen atau ion-ion bermuatan negatif lain yang tersedia untuk mencapai stabilitas. Tetapi Bumi purba terlalu kekurangan oksigen untuk membuat molybdate. Plus, kembali ke paradoks air, Bumi purba secara harfiah adalah dunia air - dengan daratan hanya dua hingga tiga persen dari permukaannya. Borat larut dalam air - jika Bumi purba adalah planet yang terendam banjir, seperti yang diyakini para ilmuwan, akan sulit bagi unsur yang sudah langka sekarang diencerkan di lautan luas untuk menemukan molekul organik fana untuk diikat. Selain itu, status Bumi sebagai planet yang tergenang air menyulitkan RNA untuk terbentuk, karena proses itu tidak dapat dengan mudah terjadi di air sendiri.

Namun, konsep-konsep ini menjadi kurang menjadi masalah di Mars. Meskipun air pasti ada di Mars 3 hingga 4 miliar tahun yang lalu, air itu tidak pernah sebanyak di Bumi, menciptakan kemungkinan bahwa Mars gurun - lokasi di mana borat dan molibdat dapat berkonsentrasi - bisa mendorong pembentukan untaian panjang RNA . Terlebih lagi, 4 miliar tahun yang lalu, atmosfer Mars mengandung lebih banyak oksigen daripada Bumi. Lebih lanjut, analisis terbaru tentang meteorit Mars menegaskan bahwa boron pernah ada di Mars.

Dan, Benner percaya, molibdat juga ada di sana. "Hanya ketika molibdenum menjadi sangat teroksidasi yang mampu mempengaruhi bagaimana kehidupan awal terbentuk, " jelas Benner. "Molibdat tidak mungkin tersedia di Bumi pada saat kehidupan pertama kali dimulai, karena tiga miliar tahun yang lalu permukaan Bumi memiliki oksigen yang sangat sedikit, tetapi Mars memilikinya."

Benner percaya bahwa faktor-faktor ini menyiratkan bahwa kehidupan berasal dari Mars, tetangga terdekat kita di ruang angkasa yang dilengkapi dengan semua bahan yang tepat. Tetapi hidup tidak berkelanjutan di sana. "Tentu saja Mars mengering. Proses pengeringan sangat penting bagi kehidupan, tetapi tidak mendukung, ”jelas Benner. Sebaliknya, sebuah meteor harus menabrak Mars, memproyeksikan material ke luar angkasa - dan akhirnya material tersebut, termasuk beberapa blok bangunan kehidupan, mungkin telah berhasil sampai ke Bumi.

Apakah perubahan tiba-tiba dalam lingkungan sudah terlalu keras untuk blok bangunan pemula untuk bertahan? Benner tidak berpikir begitu. "Katakanlah kehidupan dimulai di Mars, dan menjadi sangat bahagia di lingkungan Mars, " Benner menjelaskan. "Sebuah meteor datang menabrak Mars, dan tumbukannya mengeluarkan batu tempat pendahulu Anda duduk. Kemudian Anda mendarat di Bumi, dan Anda menemukan bahwa ada banyak air yang Anda perlakukan sebagai elemen langka. Apakah akan menemukan lingkungan yang memadai? Itu tentu menghargai keberadaan air yang cukup sehingga tidak perlu khawatir. ”

Jadi, maaf Lil Wayne, sepertinya ini saatnya untuk melepaskan klaimmu pada batu keempat dari Matahari. Sebagai Brenner mencatat, "Bukti tampaknya membangun bahwa kita sebenarnya semua adalah orang Mars."

Apakah Kehidupan Datang ke Bumi Dari Mars?