iPon Cikkek

Az asztrobiológia születése

Dátum | 2014. 02. 09.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A csillagászat és a biológia tudománya gyakorlatilag azóta kacérkodik egymással, mióta először felmerült annak lehetősége, hogy talán más lakható világok is létezhetnek a világegyetemben. Az asztrobiológia, mint önálló tudományág hivatalos megszületésének azonban nagyon is jól meghatározható időpontja van: 1957. október 4. Történetünk egy 58 centiméter átmérőjű, alig 83 kilogrammos alumíniumgömbbel kezdődik, amely ezen a napon emelkedett alacsony Föld körüli pályára a kazah sivatagból, egy Bajkonur nevű városka közeléből. A Szputnyik−1 volt az első eszköz, amelyet az emberiség az űrbe juttatott, és a mindössze három hónapig üzemelő, majd a légkörben elégő szonda fellövésével egy egészen új korszak vette kezdetét. A Szputnyik−1 űrbéli kalandjának idején egy 32 éves amerikai kutató, Joshua Lederberg éppen a Melbourne-i Egyetemen tartózkodott vendégprofesszorként. Lederberg igazi csodagyerekként indult, 15 évesen kezdte meg egyetemi tanulmányait a Columbia zoológia szakán, majd az orvosi kar elvégzése után a Yale-en kezdett dolgozni. 21 éves korától úttörő kutatásokat végzett az ekkoriban formálódó mikrobiális genetika területén. A bakteriális génátadással kapcsolatos eredményeiért 1958-ban Nobel-díjat kapott. Ahogy gyakorlatilag az egész bolygón mindenki, az ausztrálok is izgatottan követték a szovjet űrprogram első küldetését. A figyelem persze nemcsak a világ első műholdjának szólt, hanem a vadonatúj hordozórakétának, a Szovjetunió első interkontinentális ballisztikus rakétájának is, amely hatásosságának demonstrálására aligha lehetett volna jobb bemutatót elképzelni, mint az első kozmikus sebesség és a vele a világűr elérése. Lederberget azonban nem a szovjet erődemonstráció izgatta, hanem sokkal inkább az a tudat, hogy a Szputnyik útjával egy másik láthatatlan határ, a földi és az univerzum többi része közt húzódó vonal is átlépésre került, amelyen túl ismeretlen csodák, szörnyűségek és persze óriási tudományos lehetőségek várhatnak.
Lederberg volt az első, aki megfogalmazta, hogy azzal, hogy az ember képessé vált kilépni az űrbe, a Föld legapróbb lakói, a mikrobák számára is megnyílt az út más világok felé. És persze ennek ellentéte is igaz: más világok mikrobái előtt is kinyíltak a kapuk a Föld felé. Ahogy a szakértő látta, a dolog kétféleképpen alakulhat: vagy mi (vagyis a földi életformák) kezdünk szörnyű pusztításba a Naprendszer és a világegyetem más vidékein levő életben, hasonlóan ahhoz, ahogy az első európai telepesek a halálos járványokat szabadítottak rá Amerika őslakosaira, vagy pedig az univerzum más részein kifejlődött, és az űreszközökkel visszahurcolt patogének fognak velünk végezni. Lederberget annyira aggasztott mindkét lehetőség, hogy az Egyesült Államokba visszatérve rögtön belevetette magát a csillagászat és a rakétafejlesztés tanulmányozásába, ezzel párhuzamosan pedig levelek tömegével igyekezett figyelmeztetni a Nemzeti Tudományos Akadémia tagjait és kollégáit az óriási veszélyre.
A tudományos szakma komolyan vette Lederberg aggályait, és 1958 tavaszától komolyan foglalkozni kezdtek a kutató által felvázolt „kozmikus katasztrófa” bekövetkeztének lehetőségével és azzal, hogyan lehetne ezt elkerülni. Lederbergnek nem volt célja pánikot kelteni, de úgy érezte, hallatnia kell szavát, mivel senki más nem gondolt azon eshetőségekre, amelyek az ő agyán átfutottak. „Én voltam az egyetlen biológus, akinek eszébe jutott, hogy a Földön kívüli felfedezést ilyen szempontból is komolyan kell venni” – fogalmazta meg utólagosan a kutató. Jelentős szakmai elismertségének köszönhetően figyelmeztetése értő fülekre talált, és a következő években Lederberg hathatós közreműködésének hála a formálódó NASA programjának szerves részévé vált a Földön kívüli életformák kutatása. Az exobiológiának nevezett új tudományág alapvetően befolyásolta az űrprogram alakulását. Lederbergnek köszönhető, hogy az űrbe induló eszközöket alapos sterilizálásnak vetették alá, illetve szigorú szabályokat határoztak meg azzal kapcsolatban, hogy mit és milyen körülmények közt lehet visszahozni a bolygóra az űrből. A NASA steril szobákat épített, a technikusok pedig az utolsó szögig mindent csírátlanítottak a kilövések előtt. Tudósok tömege kezdett dolgozni annak kiszámításán, hogy milyen kockázati szint tekinthető elfogadhatónak, ha más bolygók esetleges biológiai kontaminációjáról van szó. Ekkor született meg az a szabály, miszerint bármilyen küldetés csak akkor indulhat útjára, ha a misszió során 1:10 000-nél kisebb az esélye az esetlegesen érintett idegen ökoszisztémák megzavarásának.
Joshua Lederberg 1958-ban
Ami a másik irányú fertőzésveszélyt illeti, ezt is rendkívül komolyan vették az űrkorszak első éveiben. Az Apollo−11 visszatérése után a legénységet három hétig karanténban tartották, és a szigorú előírásokon csak az 1971-es Apollo−14 misszió után lazítottak, miután világossá vált, hogy a holdi felszín gyakorlatilag sterilnek tekinthető, így nem kell attól félni, hogy az asztronauták idegen kórokozókat hurcolnak be a bolygóra. Lederberg űrkutatásra kifejtett hatása azonban nem fejeződött be ennyivel. A kutató a hatvanas évek elején ismerkedett meg Carl Sagannal, akivel közösen lefektették a Naprendszer felfedezésének és a Földön kívüli élet kutatásának alapjait. Amikor 1965-ben a NASA Mariner−4 űrszondája visszaküldte az első közeli képeket a Marsról, az első reakció a csalódás volt: egy sivár, kráterekkel szabdalt, halott világ képe bontakozott ki a várt virágzó vegetáció helyett. Meghatározó pillanat volt ez, hiszen innentől kezdve világossá vált, hogy a korábbi reményekre és félelmekre nem lesz könnyű választ adni: ha van élet a Naprendszerben, azt nem távcsövekkel, hanem mikroszkópokkal kell keresni. Lederberg, Sagan és kollégáik ennek szellemében dolgozták át korábbi terveiket. Úttörő elméleti és kísérleti tevékenységük 1976-ban, a Viking-küldetéssel tetőzött be. Az 1975-ben útjukra induló ikerszondákat rendkívül érzékeny, automatizált minilaborokkal szerelték fel, amelyekben minden elképzelhető eszköz megtalálható volt annak kiderítéséhez, hogy vannak-e mikrobák a Mars vörös talajában. A projekt sok marsi küldetéshez hasonlóan nem egészen úgy sült el, ahogy azt tervezői elképzelték. Bár mindkét leszállóegység sikeresen elérte a felszínt, a fő cél, a marsi mikroorganizmusok felfedezése nem valósult meg. A biológiai tesztek zavaros, váratlan és értelmezhetetlen eredményeket produkáltak. Azóta tudjuk, hogy az oxidánsokkal és egyéb furcsaságokkal telepakolt marsi por olyan kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, amellyel a Viking-szondák műszerei nem is tudhattak mit kezdeni. Annyi mindenesetre világossá vált, hogy a bolygónkon kívül életet találni még nehezebb lesz a vártnál.
A Viking-küldetéssel megkezdődött az exobiológia lassú átformálódása: a tudományág egy rendkívül specializált területből egy jóval szélesebb, a mikrobiológiától a csillagközi kémián és a bolygókutatáson át, a kozmológiáig sok mindent érintő tudománnyá vált. Az átmenet nem volt zökkenőmentes, az azonban egy pillanatig sem volt kérdéses, hogy a körülöttünk levő űr biológiai szempontú kutatását sem szabad elhanyagolni, annak ellenére, hogy egyelőre semmiféle eredményt nem hoztak az ilyen jellegű vizsgálódások. A NASA nagy érdemének tekinthető, hogy sosem habozott támogatni ezeket a kezdeményezéseket, amelyek máshonnan nagyon nehezen találtak volna szponzorra. A hetvenes évek végétől új lendületet kaptak az exobiológiai kutatások, köszönhetően annak, hogy kiderült, a Földön elképesztően szélsőséges körülmények között is léteznek élőlények. Kiderült, hogy az életnek nem szabhat határt a legforróbb vulkáni kürtő vagy a legmélyebb óceán sem, és léteznek baktériumok, amelyek hosszú ideig életképesek maradnak víz nélkül, túlélik az ionizáló sugárzást, illetve a fagyasztást is. Új elméletek születtek az élet kialakulásával kapcsolatban, és felmerült annak lehetősége, hogy ha a Naprendszer bolygóinak felszínén nem is, esetleg mélyebben létezhet élet. A földi életformákkal kapcsolatos felfedezések sora azt sugallta, hogy ha saját bolygónkkal kapcsolatban is ilyen újdonságokra ébredünk rá, könnyen lehet, hogy másutt is csak elsiklottunk a lényeg felett.
A kilencvenes évekre az exobiológia kifejezés túlságosan is szűkösnek bizonyult mindazon kérdésekhez, amelyekre a tudományterület művelői választ kerestek, így átkeresztelődött asztrobiológiává, amelyben végre összekapcsolódhatott a csillagászat és az élettudományok minden aspektusa. A tudományág legfőbb céljává annak megértése lépett elő, hogy mit is jelent az élet, mint kozmikus jelenség. 1995-ben aztán felfedezték az első fősorozatbeli csillag körül keringő exobolygót, amivel új dimenziókat kapott az asztrobiológia is. Utólag visszatekintve szinte hihetetlennek tűnik az eseménysorozat, amely Szputnyik−1-től az extraszoláris planétákig vezetett. Nem tudni persze, hogy mi történt volna, ha Lederberg nem gondolkodik előre, és az űrverseny kevésbé steril körülmények között folytatódik tovább. Különösen nehéz ezt a kérdést úgy megválaszolni, hogy egyelőre továbbra sincs nyoma annak, hogy bárhol máshol élet lenne a Földön kívül. Ha azonban van valamiféle mikrobiális élet a Naprendszerben, nagyon könnyen lehet, hogy mára elpusztítottuk volna. A Lederberget mozgató célok máig meghatározóak maradtak, és remélhetőleg azok is maradnak az űrkutatásban: nem egyszerűen a felfedezés a lényeg, hanem talán mindennél fontosabb szempont, hogy megvédjük és megőrizzük mindazt, amit fellelünk. Ami pedig minden idők legszerencsésebb és egyben legszerencsétlenebb tudományágát, az asztrobiológiát illeti, biztató lehet az a tudat, hogy még mindig a kezdet kezdetén járunk. Életet ugyan nem találtak a kutatók, de annyit már tudni, hogy a Marson korábban jóval barátságosabb körülmények uralkodtak. A Naprendszer több égitestjén azonosították víz nyomait a szakértők, és a következő évtizedekben közelebbről is megvizsgálják ezeket a helyeket. Az ismert exobolygók közt egyelőre nagyon kevés Földhöz hasonló akad, ez azonban vélhetően elsősorban az alkalmazott technikák eredménye, és ahogy egyre érzékenyebb műszerekkel figyeljük az eget, egyre pontosabb képet kapunk majd arról, hol is foglalunk helyet az univerzum planétáinak rendszerében.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!