Kako je život započeo na Zemlji ostaje jedno od temeljnih otvorenih pitanja znanosti. Postoje teorije, no još nije razjašnjen točan slijed kemijskih koraka koji je doveo do biologije, niti vrijeme pojave prvih primitivnih oblika života. Jedna od mogućnosti, iako nije među najprihvaćenijima, pretpostavlja da život nije nastao na Zemlji, nego je na naš planet stigao meteorima s Marsa. Ta hipoteza i dalje privlači pozornost jer se oslanja na nekoliko vremenskih i geoloških okolnosti iz ranog razdoblja Sunčeva sustava.
Kako objašnjava Seán Jordan, izvanredni profesor kemije na Sveučilištu Dublin City, Mars se formirao prije oko 4,6 milijardi godina, dok je Zemlja nešto mlađa i nastala je prije oko 4,54 milijarde godina. Površine oba planeta u početku su bile rastaljene, a zatim su se postupno hladile i očvršćivale. U teoriji, život je mogao nastati neovisno i na Zemlji i na Marsu ubrzo nakon njihova nastanka, osobito ako su rani uvjeti na oba planeta bili slični.
Današnja površina Marsa vjerojatno je nenastanjiva za život kakav je poznat, no rani Mars, prema ovoj slici, nije morao izgledati tako. Čini se da je imao zaštitnu atmosferu i tekuću vodu u obliku oceana, rijeka i jezera. Mogao je biti i geotermalno aktivan, s brojnim hidrotermalnim otvorima i toplim izvorima koji se često navode kao okoliši pogodni za nastanak života.
Oko 4,51 milijardu godina prije sadašnjosti došlo je do ključnog događaja u povijesti Zemlje. Stjenoviti planet veličine Marsa, nazvan Teja, sudario se s proto-Zemljom. Udar je doveo do toga da su se oba tijela rastalila, potom ponovno razdvojila, pri čemu su nastali Zemlja i njezin Mjesec (jedna od teorija), a život, ako je postojao prije tog događaja, sigurno ga ne bi preživio.
Mars, prema dostupnim naznakama, vjerojatno nije doživio globalno ponovno zagrijavanje svoje kore. Iako je i on u nasilnom ranom Sunčevu sustavu doživio brojne udare, postoje indicije da nijedan nije bio dovoljno velik da potpuno uništi planet, a pojedina područja mogla su ostati razmjerno stabilna. Ako je život na Marsu nastao ubrzo nakon formiranja planeta prije 4,6 milijardi godina, mogao je evoluirati bez velikih prekida najmanje pola milijarde godina.
Nakon tog razdoblja magnetsko polje Marsa se urušilo, što se u ovoj interpretaciji smatra početkom kraja marsovske nastanjivosti. Zaštitna atmosfera je nestala, a površina je ostala izložena niskim temperaturama i ionizirajućem zračenju iz svemira. Time se prozor za dugotrajnu površinsku nastanjivost znatno suzio.
Vremenski okvir: Zemlja, Mjesec i LUCA
Za Zemlju se ključno pitanje svodi na to koliko brzo se život pojavio nakon udara koji je stvorio Mjesec. Rekonstrukcija stabla života do njegova korijena vodi do mikroorganizma poznatog kao LUCA (last universal common ancestor), posljednji univerzalni zajednički predak. Riječ je o mikrobnoj vrsti od koje potječe sav današnji život. U nedavnoj studiji istraživači su rekonstruirali obilježja LUCA-e koristeći genetiku i fosilni zapis ranog života na Zemlji, te zaključili da je LUCA živio prije 4,2 milijarde godina, ranije od nekih prethodnih procjena.
LUCA pritom nije bio najraniji organizam na Zemlji. Prema istom okviru, u to su vrijeme istodobno postojale brojne mikrobne vrste koje su se natjecale, surađivale i preživljavale uvjete okoliša, uz obranu od napada virusa. Ako su oko 4,2 milijarde godina prije sadašnjosti već postojali mali, ali razmjerno složeni ekosustavi, život je morao nastati i ranije.
Nova procjena starosti LUCA-e smješta ga 360 milijuna godina nakon nastanka Zemlje i 290 milijuna godina nakon udara koji je doveo do formiranja Mjeseca. U tom vremenu, prema ovom prikazu, kemija je morala prijeći prag biologije. Otvoreno ostaje je li 290 milijuna godina dovoljno da život na Zemlji nastane i zatim se razgrana do ekosustava kakvi su postojali u doba LUCA-e.
Hipoteza marsovskog podrijetla zemaljskog života zaobilazi taj problem. Prema njoj, marsovski mikroorganizmi mogli su doputovati na Zemlju u meteoritima dovoljno rano da iskoriste povoljnije uvjete nakon formiranja Mjeseca. Takvo vremensko poklapanje ide u prilog toj hipotezi. Međutim, kako navodi Jordan u ovom dijelu analize, razdoblje od 290 milijuna godina vjerojatno je bilo dovoljno da kemijske reakcije na Zemlji dovedu do nastanka prvih živih organizama te da se biološki sustavi potom postupno razviju i uslože.
Može li život preživjeti put od Marsa do Zemlje?
Rekonstruirani genom LUCA-e upućuje na to da je mogao koristiti molekularni vodik ili jednostavne organske molekule kao izvor hrane. U kombinaciji s drugim pokazateljima, to sugerira da je njegovo stanište moglo biti plitki morski sustav hidrotermalnih izvora ili geotermalni topli izvor. U suvremenom razmišljanju o nastanku života, takva okruženja na ranoj Zemlji često se navode kao mjesta koja su mogla imati uvjete potrebne da neživa kemija prijeđe u biologiju.
LUCA je, prema istoj rekonstrukciji, imao biokemijske mehanizme koji su ga mogli štititi od visokih temperatura i UV zračenja, što su bile stvarne opasnosti u takvim ranim okolišima. No iz toga ne slijedi da su rani oblici života mogli izdržati prijenos između planeta. U genomu LUCA-e nema naznaka da je bio posebno prilagođen putovanju kroz svemir.
Da bi mikroorganizmi stigli s Marsa na Zemlju, morali bi preživjeti udar na površinu Marsa, izbacivanje velikom brzinom kroz marsovsku atmosferu i putovanje kroz vakuum uz bombardiranje kozmičkim zrakama najmanje veći dio jedne godine. Zatim bi morali preživjeti ulazak u Zemljinu atmosferu pri visokim temperaturama i još jedan udar o površinu. Taj završni događaj mogao je, ali i nije morao, završiti taloženjem u okolišu koji bi im uopće bio približno prikladan.
Jordan procjenjuje da su izgledi za takav niz preživljavanja mali. Uspoređuje ga s poteškoćom prijelaza od kemije do biologije, te zaključuje da mu se taj prijelaz, koliko god zahtjevan bio, čini lakšim nego scenarij u kojem život nastaje na Marsu, zatim preživljava transfer na Zemlju i potom se prilagođava posve novom planetu. Istodobno, Jordan navodi i mogućnost da takva procjena može biti pogrešna.
U procjeni vjerojatnosti prijenosa korisne su studije koje ispituju može li mikrobiološki život preživjeti put između planeta. Dosadašnji nalazi upućuju na to da bi preživjeti mogli samo najotporniji mikroorganizmi, posebno oni prilagođeni sprječavanju oštećenja od zračenja i sposobni preživjeti isušivanje stvaranjem spora. Postoji i ideja da bi populacija mikroorganizama, ako bi bila zarobljena u unutrašnjosti dovoljno velikog meteorita, mogla biti zaštićena od većine surovih uvjeta svemira.
Neke računalne simulacije podupiru takvu mogućnost, a daljnje simulacije i laboratorijski pokusi koji to ispituju i dalje su u tijeku. Istodobno se nameće dodatna nedoumica: ako se život mogao prenijeti s Marsa na Zemlju unutar prvih 500 milijuna godina postojanja Sunčeva sustava, ostaje pitanje zašto se u sljedeće četiri milijarde godina nije proširio sa Zemlje na ostatak Sunčeva sustava. U tom okviru ostaje otvorena mogućnost da zemaljski život ipak nije marsovskog podrijetla.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
