Science Weekend: Concepția noastră despre viață este prea „pământeană” – pe alte lumi ar putea fi total diferită

Ce înseamnă să fii viu? Șocant: știința încă nu a ajuns la un consens. De exemplu, este corect să spui că noul coronavirus care se împrăștie în lume este viu? Răspunsul imediat este că nu există un răspuns, scrie Alison Kuntz, neurobioloagă la Caltech – pentru ceva atât de elementar s-ar putea crede că viața ar fi mai ușor de definit.

Prima definiție scrisă a vieții vine de la Aristotel, din vechea Grecie, în jur de anul 350 îH. El a spus că pentru a fi viu, ceva trebuie să crească, să se mențină și să se reproducă. În contrast, cea mai cunoscută definiție modernă a fost dată probabil de NASA, care spune că lucrurile vii trebuie să fie „sisteme chimice auto-sustenabile, capabile de evoluție darwiniană”. Luați, de exemplu, maimuțele mari: cu resurse corespunzătoare ca hrana și apa, „mașinăria” unei maimuțe mari – organele și sistemul nervos – se reglează pe sine însăși, menținând maimuța mare în funcțiune în cele mai multe împrejurări. Sunt capabile și de evoluție – uitați-vă doar la noi. Dar nu este singura definiție acceptată a vieții. Există de fapt peste 100 de definiții publicate!

Multe dezbateri provin din faptul că domenii variate ale științei abordează problema total diferit. Un genetician, al cărui obiect îl constituie organismele cunoscute și genoamele lor, va avea probabil o imagine diferită a ceea ce constituie viață față de un astrofizician, care consideră o definiție mai expansivă și universală.

Dar dincolo de aceasta cele mai multe definiții eșuează, ca și celelalte, într-o manieră foarte subtilă: sunt clădite pe originile vieții pe planeta noastră. Aceasta înseamnă că ipotezele noastre despre cum ar arăta extratereștrii capabili de simțire și conștiință par toate a reflecta omenirea. Trebuie doar să vă uitați la un episod din Star Trek – mulți „străini” seamănă mult cu noi înșine (ok, probabil și pentru că e mai ușor să îmbraci un om în rolul unui extraterestru umanoid).

Dar multe sunt încă necunoscutele în apariția vieții pe Pământ. De exemplu, are loc chiar acum o dezbatere aprigă despre care a fost primul material genetic: ARN sau ADN? Nu știm nici dacă viața a apărut din ceea ce o teorie populară printre oamenii de știință numea drept „supa primordială”, care se credea a fi fost o mixtură de molecule organice și anorganice care acoperea suprafața Pământului cu miliarde de ani în urmă, sau dacă a provenit din energia curenților hidrotermali marini de mare adâncime. Totuși, din câte știm, există câteva elemente de necontrazis care au fost importante pentru dezvoltarea vieții pe Pământ și ca urmare (presupunem) pentru viață în general. Acestea sunt:

Nevoia de energie. Nimic nu se poate mișca în Univers fără a avea vreo metodă de obținere a energiei. Este prima lege a termodinamicii. La oameni, energia provine din metabolizarea hranei.

Organizarea în celule înconjurate de membrană. În special aceasta pare a fi specifică Pământului, toate organismele vii fiind alcătuite din celule.

Abilitatea de a stoca informația genetică. Pe Pământ, ADN stochează informația genetică, proiect al dezvoltării oricărui element viu. Ar fi destul de dificil să creezi viață fără un proiect.

Capacitatea de reproducere cu variațiuni. Viața n-ar prospera fără a fi capabilă să creeze urmași; lumea ar redeveni pustie după ce ar muri o generație de organisme. Producerea de urmași cu variațiuni revine la ideea evoluției darwiniene. Evoluția permite populației să se schimbe în timp, parte importantă a creației de noi forme de viață.

Capacitatea de a crește și de a răspunde la stimuli. Ce distinge un om de un robot este capacitatea de a sintetiza informație și de a o utiliza pentru a lua decizii utile. Viața n-at prospera fără abilitatea de a face schimbări, ar rămâne statică. Iar lucrurile statice supraviețuiesc rareori.

Dar mai există o serie de probleme. Una ar fi că pe baza acestor criterii nu orice de pe Pământ poate fi clasificat drept „viu” sau „non-viu”. Un virus însumează toate însușirile de mai sus ale vieții: are nevoie de energie, este împrejmuit de o membrană, poate stoca informații genetice, crește și se reproduce repetat.

Totuși, virusurile nu sunt considerate a fi vii, pentru că au nevoie de celule vii pentru a se reproduce. Mulți biologi sunt exasperați de acestă definiție limitată. O tenie este considerată a fi vie, deși se poate reproduce doar în interiorul altui organism viu. De ce nu și virusurile?

Dacă definiția noastră pare a nu fi corectă nici în sistemele pe care le observăm pe planeta noastră, este incredibil de probabil că în marele univers există sisteme care nu se supun nici ele acestei definiții. De exemplu, capacitatea de a se replica cu variațiuni – fundamentală pentru evoluția darwiniană – este inclusă cele mai multe din cele peste 100 de definiții ale vieții. Dar este perfect rezonabil să imaginăm o viață „supra-darwiniană”, apărută pe căi care nu există pe Pământ.

Să zicem că vom descoperi o planetă plină de localnici care au atins nemurirea. Populația este stabilă de mii de ani, nimeni nu se naște și nimeni nu moare – cu alte cuvinte, nu se petrece nicio o auto-reproducere. Nu există variațiuni. Totul este static. Nu există evoluție. Va fi considerată vie acestă specie străină, conform definiției noastre? Ar trebui să fie? Desigur, este ceva cu totul teoretic, dar pe măsură ce aflăm mai multe despre acest imens univers, acest fel de întrebări este important să fie avut în vedere.

O altă problemă este că deși avem o diversitate uriașă a vieții pe planeta noastră, ar fi posibil ca vreodată să trasăm înapoi firul vieții până la o origine unică. O unică acumulare întâmplătoare de evenimente a avut ca rezultat acea primă celulă sau acel prim organism. Dar cercetările admit că există multe biochimii și biologii alternative care ar fi putut apărea în acele condiții de pe Pământul timpuriu. Lumea ar fi arătat mult diferită dacă, de exemplu, siliciul ar fi fost baza pentru toți compușii organici în locul carbonului, o posibilitate teoretică.

Și totuși toate testele pe care le utilizăm pentru a găsi viață pe alte planete iau ca regulă strictă sistemul nostru bazat pe carbon. De exemplu, când Viking 1 a ajuns prima pe Marte în 1976, sonda era dotată cu doar câteva mijloace de a descoperi viață pe planeta roșie. Una era o categorie de carbon marcat radioactiv, 14C, pe care robotul l-a amestecat cu o mică mostră de praf marțian. Cercetătorii au speculat că, dacă ar fi existat viață pe Marte, ar fi rezultat dioxid de carbon marcat radioactiv, așa cum fac formele de viață de pe Pământ. Nu a funcționat. Probabil pentru că nu există viață pe Marte. Dar și poate pentru că urmăream viață care metabolizează carbonul așa cum face viața de pe Pământ.

De ce presupunem că toată viața din univers este compusă din aceeași materie din care suntem noi? Materia obișnuită constituie doar o mică fracțiune din energia totală produsă de materie, lăsând un gol imens în cunoștințele noastre despre compoziția universului. Restul energiei este alcătuită din misterioasa materie întunecată, ceva cu care doar fizicienii și cosmologii în general petrec mult timp contemplând-o.

Dar din moment ce mult din univers este alcătuit din materie întunecată, despre care în prezent nu știm prea mult, ar putea avea interacțiuni despre care nu suntem conștienți. Dacă așa ar fi cazul, ar putea foarte bine exista un întreg sistem capabil să producă viață alcătuită din materie întunecată. Carl Powell, un faimos autor de texte științifice, a și marcat termenul de „șovinism al materiei ușoare” pentru a descrie credința încrezută a omenirii că materia din care suntem noi făcuți este singura atât de importantă.

Definiția noastră de lucru privind viața este atât de imprecisă din pricină că este bazată pe dovezile limitate pe care le avem despre un univers infinit de mare. Din câte știm, Pământul este singura planetă „vie”, așa că gândim evident că singura cale spre viață este a noastră. Și este cu totul în regulă, deoarece unul din principalele principii ale științei este că este în regulă să nu știi – câtă vreme continui să-ți pui întrebări.

Definiția dată vieții de NASA este una bună, când este aplicată lucrurilor vii de pe Pământ. Acoperă aproape tot ce-i esențial. Dar orice idee de viață, când este vorba despre extratereștri, trebuie să fie nelimitată. Nu trebuie să facă presupuneri privind alte sisteme de viață doar pentru că sistemul nostru a funcționat. Altfel riscăm să greșim cu totul. Universul este o panoplie deschisă și ca urmare ideile noastre despre viață „străină” (alien) trebuie să fie la fel. (Massive Science)