Viaţă în olivine şi cunoaştere

Ele locuiesc, confortabil, în canalele mai mari. Din acestea se ramifică nişte canalicule, săpate – crede cercetătorul Radu Popa cu ajutorul unui organit numit prosteca, un fel de instrument de foraj prin care bacteria consumă silicaţii. Deoarece aceştia sînt minerale rezistente, se presupune că pentru dizolvarea lor bacteriile şi-au perfecţionat o întreagă chimie. Olivinele pot conserva chiar urme de bacterii care ar fi trăit cu miliarde de ani în urmă. Foto: Radu Popa şi Cristian Lascu

Biologul Radu Popa s-a specializat în studiul vieţii din medii extreme, cum sînt izvoarele fierbinţi, peşterile sulfuroase şi rocile vulcanice.

Să fii biolog, iată poate cea mai provocatoare meserie, căci ne aflăm pe unica planetă unde, cu certitudine, viul există, ba chiar în forme dintre cele mai exuberante, de la fascinanta policromie a atolilor de corali pînă la edenul pădurilor tropicale. Ce noimă ar avea oare să fii biolog şi să te intereseze mai puţin Pămîntul decît lumea extraterestră?
Radu Popa face parte din categoria mai ciudată a biologilor care, în loc să studieze paradisurile biologice ale planetei, sînt pasionaţi de locurile unde viaţa nu are, în mod normal, ce căuta, din cauza temperaturilor şi presiunilor înalte sau, dimpotrivă, foarte coborîte, a întunericului, a mediului acid, toxic, sărat sau a aparentei lipse de hrană. Organismele care se simt bine într-un astfel de infern se numesc extremofile. Cu ajutorul unor tehnologii tot mai sofisticate, dar şi nemijlocit, adoptînd echipamentul de vulcanolog, de oceanograf sau de speolog, extremofiliştii au făcut în ultimele decenii descoperiri excepţionale. Ei au adunat date ce pot schimba teorii privind originea şi evoluţia vieţii pe Terra şi construiesc premisele filozofice şi tehnice pentru a identifica viul pe alte planete.
După facultate, Popa a debutat ca un biolog, să spunem, tipic. A fost pasionat de ecologie acvatică şi prin 1989 a început să transforme o bătrînă corabie, abandonată la Sulina, în vas pentru cercetări oceanografice. O botezase Anadara, după numele unei scoici din Marea Neagră. Pentru a învăţa să se scufunde, a intrat în contact cu echipa noastră de speologi, care studia pe atunci carstul dobrogean. Şi întunericul grotelor a aprins un beculeţ în capul lui Popa: „Nimic nu ar fi mai plicticos pentru un om de ştiinţă decît să ştie tot. Trebuie mereu să alegi un munte de urcat şi o potecă de urmat. În 1990, şansa mi-a scos în faţă unul dintre cele mai captivante mistere ale naturii, Peştera Movile, de la Mangalia. Am demonstrat că viaţa de aici este bazată pe bacterii chemosintetice, care oxidează hidrogen sulfurat. Pentru prima dată, ştiinţa dovedea că populaţii mari de organisme pot trăi în adîncul pămîntului, hrănindu-se cu sulf şi fier. Ecosistemul din Peştera Movile este unul dintre cele mai interesante cazuri de viaţă extremă de pe Terra.“
Şi cum deseori se întîmplă oamenilor de ştiinţă, o nouă perspectivă fascinantă a deschis noi drumuri, noi căi de urmat, noi orizonturi de atins. Anadara a rămas un vis lăsat în urmă. Radu Popa a fost cooptat în proiecte de microbiologie şi astrobiologie pentru NASA, la Jet Propulsion Laboratory şi Caltech, în Pasadena (California). Miza era extraordinară şi prilejul unic: detectarea vieţii marţiene. Ca să estimezi şansele vieţii pe Marte, este esenţial să înţelegi viaţa din mediile extreme de pe Terra. Iar Peştera Movile era exemplul perfect. „Oriunde s-a explorat, în peşteri sau în nori, în Antarctica sau în Deşertul Atacama, în izvoarele de 3500C şi la o presiune de 400 de atmosfere, pe fundul oceanelor, viaţa există, iar bacteriile huzuresc. Hades însuşi ar ocoli un asemenea infern. Uimitor, cercetări recente arată că bacteriile trăiesc chiar şi la 6-7 kilometri în adîncurile Pămîntului. Cum oare? Şi ce mesaj ne transmit vieţuitoarele care trăiesc la extreme? Ne poate ajuta studierea lor în căutarea vieţii în subsolul marţian?“
Lumea de suprafaţă este dominată de gaze şi lichide. Lumea subterană este, prin excelenţă, o lume de roci şi minerale, modelate de presiuni şi temperaturi mari şi de fluide fierbinţi. Silicaţii – cum sînt sticla, argila, cuarţul, feldspaţii, numeroşi alţi compuşi înrudiţi – sînt printre cele mai răspîndite minerale din scoarţa Pămîntului, dar şi a altor planete. Bacteriile care ar folosi energia din silicaţii feroşi nu ar muri de foame oriunde în univers. De aceea, Centrul Life Detection, de la Jet Propulsion Laboratory, a mobilizat o echipă de cercetători, cu misiunea de a identifica eventuale forme de viaţă în silicaţii dintr-o carotă de peste doi kilometri lungime, prelevată dintr-un foraj prin lavele din Hilo, Hawaii. Un domeniu al sărăciei biologice. Cercetătorii au tăiat feliuţe extrem de subţiri de rocă bazaltică bogată în cristale de olivină. Olivina este un silicat de magneziu şi fier, răspîndit în rocile bazaltice de culoare verde măsliniu (de unde provine şi numele ei). Examinînd cu răbdare la microscop cristalele de olivină, Popa a găsit în ele numeroase canale, asemănătoare celor lăsate de cari în lemn, dar mult mai fine. A bănuit că sînt săpate de bacterii care au speculat defectele cristalului, pentru a se insinua cît mai adînc în masa sa. Prin folosirea unei substanţe care pune în evidenţă ADN-ul din celule, în cîmpul microscopului a răsărit o constelaţie albastră de celule colorate, confirmînd că roca vulcanică, chiar la o adîncime de doi kilometri, este inseminată cu viaţă. Popa a trimis după şampanie!
Şi pentru că olivina este unul dintre cele mai abundente minerale din meteoriţii marţieni, foarte repede a fost dezvoltată o nouă metodologie de identificare a altor urme biologice în aceste microcristale. În prezent, astrobiologii de la NASA, inclusiv Popa, care a devenit între timp profesor la University of Southern California (Los Angeles), folosesc microcristale de olivină ca să caute celule fosilizate, urme de ADN şi ARN, aminoacizi aromatici, acumulări reziduale de oxizi de fier şi magneziu, îmbogăţite în fosfor, azot, carbon – indicii ale unui vechi metabolism. S-au perfecţionat noi tehnici de microforaj şi microanaliză şi s-au construit instrumente capabile să analizeze izotopi pe suprafeţe cu latura de 50 de nanometri (de 2.000 de ori mai mici decît un vîrf de ac). S-a construit şi un program de calculator specializat în analiza acestei complexităţi informaţionale, totul pentru identificarea universului viu al olivinelor din bazaltele adînci şi pentru construirea de instrumente ale viitorului care vor fi instalate pe rovere marţiene, cu misiunea de a căuta urme de viaţă extraterestră.
Pe Marte, în locul lui Popa, al microscopului şi al microanalizorului său va fi un robot, care se va supune instrucţiunilor elaborate de echipa sa de microbiologi, geologi şi softişti. „Dacă forme rudimentare de viaţă există pe Marte, sînt mari şanse ca ele să supravieţuiască în labirinturile din cristalele de silicaţi, mai degrabă decît la suprafaţa vitregă a planetei. Olivinele pot conserva chiar urme de bacterii care ar fi trăit cu miliarde de ani în urmă“ – ne spune Popa. Viitoarele safariuri marţiene vor mobiliza resurse imense de bani, energie, creativitate. Radu Popa este dintre cei ce cred că viaţa poate exista după modele complet diferite de cele pe care le ştim sau ni le imaginăm. În iulie 2004, Springer, una dintre cele mai prestigioase edituri specializate în ştiinţă, i-a publicat cartea „În căutarea definiţiei şi a originii vieţii“. Lucrarea este un adevărat ghid pentru identificarea ipoteticelor creaturi din univers, bazat pe întrebări despre viaţă: Unde? Cum? şi mai ales De ce? Deocamdată, multe dintre ele rămîn fără răspuns. Dar ne aflăm într-un stadiu al astrobiologiei cînd o întrebare bine pusă este mai importantă decît un răspuns în doi peri.

Text: Cristian Lascu

(Articol publicat în ediţia revistei National Geographic din septembrie 2004)

Galerie de imagini:



Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*