Viața în olivine

Foto CORBIS

Text: Cristian Lascu

Să fii biolog pe Terra, 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 și să te intereseze mai puțin Pămîntul decît lumea extraterestră?

Radu Popa face parte din categoria mai ciudată a biologilor care, în loc să studieze paradisurile biologice ale planetei, sînt pasionați de locurile unde viața nu are, în mod normal, ce căuta, din cauza temperaturilor și 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 și nemijlocit, îmbrăcînd echipamentul de vulcanolog, de scafandru sau de speolog, extremofiliștii au făcut în ultimele decenii descoperiri excepționale. Ei au adunat date ce pot schimba teorii privind originea și evoluția vieții pe Terra  și construiesc premisele filozofice și tehnice pentru a identifica viul pe alte planete.

Biologul Radu Popa, expert în studiul vieţii din mediile extreme si ecologie energetica şi este profesor cercetător la University of Southern California. El a descris o nişă de organisme care trăiesc în cristalele de olivine şi care se hrănesc cu silicaţi. Studiile sale au reţinut atenţia NASA care acum investighează bazaltele pentru a găsi medii habitabile pe Marte. Radu Popa se află printre experţii care primesc acum direct date de la roboţii marţieni, inclusiv Curiosity. Pe 10 mai, Radu Popa a prezentat la Seara de Ştiinţă a National Geographic periplul lui Curiosity în căutarea olivinelor de pe Marte.

După facultate, Radu a debutat ca un biolog, să spunem, tipic. A fost pasionat de ecologie acvatică și 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 învăța să se scufunde, a intrat în contact cu echipa noastră de speologi, care studia pe atunci carstul dobrogean. Și întunericul grotelor a aprins un beculeț în capul lui Radu: “Nimic nu ar fi mai plicticos pentru un om de știință decît să știe tot. Trebuie mereu să alegi un munte de urcat și o potecă de urmat. În 1990, șansa mi-a scos în față unul dintre cele mai captivante mistere ale naturii, Peștera Movile, de la Mangalia. Am demonstrat că viața de aici este bazată pe bacterii chemosintetice, care oxidează hidrogen sulfurat. Pentru prima dată, știința dovedea că populații mari de organisme pot trăi în adîncul pămîntului, hrănindu-se cu sulf și fier. Ecosistemul din Peștera Movile este unul dintre cele mai interesante cazuri de viață extremă de pe Terra.”

Și cum deseori se întîmplă oamenilor de știință, 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 și astrobiologie pentru NASA, la Jet Propulsion Laboratory și Caltech, în Pasadena (California). Miza era extraordinară și prilejul unic: detectarea vieții marțiene. Ca să estimezi șansele vieții pe Marte, este esențial să înțelegi viața din mediile extreme de pe Terra. Iar Peștera Movile era exemplul perfect. “Oriunde s-a explorat, în peșteri sau în nori, în Antarctica sau în Deșertul Atacama, în izvoarele de 350°C și la o presiune de 400 de atmosfere,  pe fundul oceanelor,  viața există, iar bacteriile huzuresc. Hades însuși ar ocoli un asemenea infern. Uimitor, cercetări recente arată că bacteriile trăiesc chiar și la 6-7 kilometri în adîncurile Pămîntului. Cum oare? Și ce mesaj ne transmit viețuitoarele care trăiesc la extreme? Ne poate ajuta studierea lor în căutarea vieții în subsolul marțian?”

Lumea de suprafață este dominată de gaze și lichide. Lumea subterană este, prin excelență, o lume de roci și minerale, modelate de presiuni și temperaturi mari și de fluide fierbinți. Silicații – cum sînt sticla, argila, cuarțul, feldspații, numeroși alți compuși înrudiți – sînt printre cele mai răspîndite minerale din scoarța Pămîntului, dar și a altor planete. Bacteriile care ar folosi energia din silicații feroși 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 viață în silicații 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 feliuțe extrem de subțiri de rocă bazaltică bogată în cristale de olivină. Olivina este un silicat de magneziu și fier, răspîndit în rocile bazaltice de culoare verde-măsliniu (de unde provine și numele ei). Examinînd cu răbdare la microscop cristalele de olivină, Radu 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 substanțe care pune în evidență ADN-ul din celule, în cîmpul microscopului a răsărit o constelație albastră de celule colorate, confirmînd că roca vulcanică, chiar la o adîncime de doi kilometri, este inseminată cu viață. Radu a trimis după șampanie!

Și pentru că olivina este unul dintre cele mai abundente minerale din meteoriții marțieni, foarte repede a fost dezvoltată o nouă metodologie de identificare a altor urme biologice în aceste microcristale. În prezent, astrobiologii de la NASA, inclusiv Radu, 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 și ARN, aminoacizi aromatici, acumulări reziduale de oxizi de fier și magneziu, îmbogățite în fosfor, azot, carbon –  indicii ale unui vechi metabolism. S-au perfecționat noi tehnici de microforaj și microanaliză și s-au construit instrumente capabile să analizeze izotopi pe suprafețe cu latura de 50 de nanometri (de 2.000 de ori mai mici decît un vîrf de ac). S-a construit și un program de calculator specializat în analiza acestei complexități informaționale, totul pentru identificarea universului viu al olivinelor din bazaltele adînci și pentru construirea de instrumente ale viitorului care vor fi instalate pe rovere marțiene, cu misiunea de a căuta urme de viață extraterestră. Pe Marte, în locul lui Radu, al microscopului și al microanalizorului său va fi un robot, care se va supune instrucțiunilor elaborate de echipa sa de microbiologi, geologi și softiști. “Dacă forme rudimentare de viață există pe Marte, sînt mari șanse ca ele să supraviețuiască în labirinturile din cristalele de silicați, mai degrabă decît la suprafața vitregă a planetei. Olivinele pot conserva chiar urme de bacterii care ar fi trăit cu miliarde de ani în urmă” – ne spune Radu. Viitoarele safariuri marțiene vor mobiliza resurse imense de bani,  energie, creativitate. Radu Popa este dintre cei ce cred că viața poate exista după modele complet diferite de cele pe care le știm sau ni le imaginăm. În iulie 2004, Springer, una dintre cele mai prestigioase edituri specializate în știință, i-a publicat cartea “În căutarea definiției și a originii vieții”. Lucrarea este un adevărat ghid pentru identificarea ipoteticelor creaturi din univers, bazat pe întrebări despre viață: Unde? Cum? și 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.

Articolul a apărut în numărul din septembrie 2004 al revistei National Geographic.



Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*