Liften
door het heelal
Microben
overleven korte ruimtereis - 01-08-2000
Op
26 juli werd een Nasa-raket gelanceerd voor een korte ruimtevlucht.
Aan boord bevonden zich twee soorten microbenculturen, die werden
blootgesteld aan extreme ultraviolette straling en het ruimte-vacuüm.
Nu blijkt dat de culturen levend zijn teruggekeerd lijkt de theorie
dat de eerste levensvormen per meteoriet op aarde terecht zijn gekomen
aan credibiliteit te winnen.
Microben
in de ruimte
De vlucht waarop de bacteriën werden ingecheckt volgde een route die
erg leek op de trip die de eerste Amerikaan in de ruimte, Alan Sheppard,
in 1961 kreeg aangeboden. De behandeling die de microben onderweg
moesten ondergaan was minder aangenaam, ze werden blootgesteld aan
het vacuüm van de ruimte en aan de extreme ultraviolette straling
(EUV)van de zon, die de aarde nooit bereikt omdat ze wordt tegengehouden
door de atmosfeer.
Het project wordt voorgesteld als een kritische toets voor de theorie
dat de meest primitieve vormen van leven, die aan de basis staan van
alle levensvormen, niet op de aarde zelf zijn ontstaan maar hier bij
toeval terecht kwamen door meteorietinslagen. Een tweede doelstelling
is het nagaan van de invloed van EUV, waarover erg weinig bekend is,
op de DNA-structuur van de microben. Tenslotte zal dan onderzocht
worden over welke ‘reparatiesystemen’ de microben beschikken, wat
mogelijk zal leiden tot biomedische toepassingen.
De onderzoekers van het Center for Marine Biotechnology een
afdeling van het University of Maryland Biotechnology Institute
kozen natuurlijk niet voor de watjes onder de microben, maar voor
robuuste organismen die het buitenleven gewend zijn. Er werd gekozen
voor twee soorten, waarvan de eerste, naamloze soort werd gevonden
in de Pot Springs in Yellowstone National Park, waar het was blootgesteld
aan hete rookpluimen afgewisseld met warme droge condities. Een twee
bacteriesoort, Deinococcus Radiodurans is bestand tegen extreem
hoge straling.
Beide soorten keerden min of meer behouden terug naar de aarde, hoewel
onder de Deinococci heel wat meer slachtoffers te betreuren waren.
Van beide soorten werden echter met succes nieuwe culturen gekweekt,
zodat besloten kan worden dat er bepaalde soorten microben zijn die
een ruimtereis aankunnen.
De
panspermia-hypothese
Dat deze bacteriën de ruimtereis overleefden, en zich daarna opnieuw
vermenigvuldigden is een belangrijke aanwijzing voor de mogelijkheid
dat de eerste vormen van leven wel buiten de aarde ontstaan zouden
kunnen zijn, en zich hier hebben gevestigd na hun aankomst per meteoor.
Deze hypothese staat ook wel bekend als de panspermia-hypothese -
panspermia betekent letterlijk ‘overal zaad’. Sommigen verkiezen echter
de term‘kosmisch voorouderschap’.
De panspermia-hypothese werd het eerst geopperd door de Griekse filosoof
Anaxagoras. Sinds Aristoteles’ theorie van de spontane generatie verdween
deze idee echter uit het wetenschappelijke blikveld om er pas 2000
jaar later weer in op te duiken. Toen probeerde Louis Pasteur aan
te tonen dat leven enkel uit leven ontstaat, en niet uit dode materie
zoals de theorie van spontane generatie vooropstelt. Pasteur sloeg
wel in zijn opzet, maar tot op heden is er nog geen overeenstemming
over het ontstaan van de primitiefste vormen van leven. Toen Stanley
Miller en Harold Urey in 1953 aantoonden dat sommige aminozuren uit
amonniak en methaan konden ontstaan verloor de ontluikende panspermia-hypothese
opnieuw veld. Dat het leven op aarde is ontstaan is de veronderstelling
die nog steeds het meeste steun geniet, maar daar zou verandering
in kunnen komen.
Vanaf de jaren zeventig leefde de interesse in de panspermia-hypothese
opnieuw op. Aan de basis van deze heropleving stonden observaties
die meer en meer leken te impliceren dat interstellair stof en kometen
organische elementen bevatten. Dat de bouwstenen voor primitief leven,
zoals aminozuren, uit de ruimte afkomstig kunnen zijn werd meer en
meer plausibel, en wordt ondertussen algemeen aanvaard. Dat niet alleen
de bouwstenen, maar volledige cellen met kometen meereisden vraagt
echter om een paradigmaverandering waar de wetenschap nog niet aan
toe lijkt te zijn.
Ondertussen verzamelen de panspermia voorstanders zoveel mogelijk
bewijzen dat hun theorie niet zo absurd is als vroeger wel eens werd
beweerd. Veel van die bewijzen gaan de extreme omstandigheden na waarin
bacteriën kunnen overleven. Cal Poly toonde aan dat microben 25 miljoen
jaar zonder enig metabolisme kunnen overleven. Bacteriën bleken straling
en extreme omstandigheden goed te kunnen verdragen , en ondertussen
werden meer en meer microben gevonden in resten van meteorieten, en
niet alleen in de met veel misbaar bekend gemaakte meteoriet van Mars.
In januari 1999 gaf ook NASA toe dat het leven wel eens van buiten
de aarde afkomstig zou kunnen zijn en in april van dit jaar detecteerden
wetenschappers van NASA bijzonder grote moleculen in de ruimte, moleculen
die te groot zouden zijn om van niet-biologische oorsprong te zijn.
Voorstanders van de panspermia-hypothese zijn er ook als de kippen
bij om de problemen met de spontane generatie-theorie aan te wijzen.
Het grootste vraagstuk betreft de snelheid waarmee cellulaire levensvormen
zouden zijn ontstaan. Om te verklaren hoe de combinatie van chemische,
levensloze elementen tot cellen zijn ontwikkeld wordt ervan uitgegaan
dat er ook niet-cellulair leven zou bestaan, dat een tussenfase zou
vormen. Buiten de hoogst theoretische aard van dit soort leven - het
werd immers nog niet geobserveerd - is vooral de snelheid van de overgang
naar leven bestaande uit volledige cellen problematisch. Maar ook
deze hypothese kan niet volledig afgeschreven worden. Daarvoor bestaat
immers nog te veel onduidelijkheid over wat leven precies is, en ook
hier kunnen nieuwe ontdekkingen het panspermische gedachtengoed nog
aan het wankelen brengen.
Het meest recente experiment met de ruimtereizende microben lijkt
in elk geval koren op de molen van de panspermisten te zijn. De theorie
dat het leven op aarde afkomstig is van buiten de aarde is in elk
geval geen science-fiction meer, maar een valabele hypothese die ernstig
overwogen moet worden. DdV
Related links:
Een
uitgebreide voorstelling van de panspermia-hypothese: http://www.panspermia.org
©
David de Vaal
