کجا به دنبال زندگی بگردیم؟

از زمانی که انسان‌ها شروع به خیال‌پردازی درباره‌ی وجود موجودات فرازمینی کردند، درک علمی ما از شرایط حیات تغییرات زیادی کرده است. آخرین کاوشگرهایی که سطح سیاره‌ی مریخ را بررسی کرده‌اند،پشتکار (Perseverance) و کنجکاوی (Curiosity) بودند که ترکیبات و مواد معدنی‌ای کشف کردند که نشان‌دهنده‌ی این بود که مریخ در گذشته‌ای نه‌چندان دور می‌توانست محل مناسبی برای سکونت باشد. با این حال، اکنون این سیاره تنها یک بیابان قرمز و خالی است که هیچ‌گونه نشانه‌ای از حیات در آن وجود ندارد.

سیارات دیگر منظومه‌ی شمسی نیز شرایط دشواری دارند. عطارد، به‌عنوان سیاره‌ای سوزان، به‌طور جدی از خورشید فاصله ندارد و جو زهره نیز به‌طور کامل خشک و سمی است. به‌جز مریخ، تمرکز اصلی کاوشگران بر قمرهای سیارات دیگر، به‌ویژه آن‌هایی که به دور مشتری و زحل می‌چرخند است.

دو قمر به نام‌های اروپا (Europa) و انسلادوس (Enceladus) که متعلق به مشتری و زحل هستند، احتمالاً دارای اقیانوس‌های بزرگ زیر لایه‌ای ضخیم از یخ هستند که می‌توانند شرایط مناسبی برای مولکول‌های آلی، به‌عنوان اجزای اولیه حیات، فراهم کنند. اگرچه این موجودات نمی‌توانند شبیه موجودات معروف فیلم‌های علمی تخیلی مانند «E.T.» باشند، اما ممکن است شبیه به ساده‌ترین موجودات تک‌سلولی زمین باشند.

اگر فراتر از منظومه‌ی شمسی نگاهی داشته باشیم، بیش از ۵۵۰۰ سیاره در مدار ستاره‌های دیگر کشف شده‌اند. از این تعداد سیاره، تنها تعداد معدودی از آن‌ها قابلیت سکونت دارند و در حال حاضر مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همان‌طور که کارل سیگن در کتاب تماس (Contact) خود می‌گوید:«جهان بسیار وسیع است و اگر تنها ما در آن باشیم، انگار تمام این فضا بی‌دلیل هدر رفته است.»

پیدا کردن زندگی در مکان‌های غیرقابل سکونت

تا پیش از دهه‌ی ۱۹۶۰، هیچ‌کس تصور نمی‌کرد که زندگی بتواند در برخی از قمرهای منظومه‌ی شمسی وجود داشته باشد. آن زمان اعتقاد بر این بود که زندگی تنها در شرایطی که انسان‌ها می‌شناسند ممکن است: آب، دمای معتدل، میزان اسیدیته‌ی مناسب، شوری کم و نور خورشید یا منبع انرژی مشابه.

اما در قرن بیستم، میکروبیولوژیست معروف، «توماس دی. بروک» کشف کرد که نوعی از باکتری‌ها می‌توانند در چشمه‌های آب گرم پارک ملی یلوستون در دمای بالای ۷۰ درجه سانتی‌گراد زندگی کنند. این کشف نگرش دانشمندان را نسبت به امکان وجود زندگی در شرایط سخت تغییر داد.

بعد از این کشف، موجوداتی به نام شدیددوست‌ها (extremophiles) شناخته شدند که در شرایط سخت زمین مانند یخ‌های قطبی و اعماق اقیانوس‌ها با فشار بالا زندگی می‌کنند. همچنین باکتری‌هایی یافت شدند که در ذرات ریز موجود در ابرها زندگی می‌کنند، در محیط‌های بسیار شور مانند دریای دوام می‌آورند و حتی در شرایط اسیدی شدید مانند رودخانه‌ی ریو تینتو (Rio Tinto) رشد می‌کنند.

در دهه‌ی ۱۹۸۰، دو پزشک استرالیایی به نام‌های «بری مارشال» و «رابین وارن» مطالعاتی را بر روی زخم‌های معده آغاز کردند. تا آن زمان، تصور می‌شد که این بیماری‌ها ناشی از استرس یا ترشح زیاد اسید معده باشند، اما این نظریه‌ها نمی‌توانستند در درمان مؤثر واقع شوند.

وارن که یک پاتولوژیست بود، باکتری‌ای را در نمونه‌های بیوپسی معده‌ی بیماران شناسایی کرد و باور داشت که این باکتری باعث بروز بیماری می‌شود. به‌رغم این باور که هیچ میکروبی نمی‌تواند در محیط اسیدی معده زنده بماند، او با این عقیده‌ی عمومی مقابله کرد.

در سال ۲۰۰۵، این دو پزشک به دلیل کشف هلیکوباکتر پیلوری (Helicobacter pylori) و نقش آن در بیماری‌های گوارشی، جایزه‌ی نوبل پزشکی را دریافت کردند. این کشف، دنیای گوارش‌شناسی را به‌طور کامل تغییر داد.

این باکتری که نوعی شدیددوست به شمار می‌رود، توانایی‌های شگفت‌انگیزی برای زنده ماندن در شرایط سخت دارد. به عنوان مثال تاژک‌هایی دارد که به آن کمک می‌کنند تا در مایعات معده حرکت کرده و به دیواره‌ی معده بچسبد و از لایه‌ی محافظ آن عبور کند. با استفاده از آنزیمی به نام اوره‌آز (urease)، این باکتری اوره‌ی موجود در معده را تجزیه کرده و آمونیاک و CO₂ تولید می‌کند که باعث افزایش pH محیط اطرافش می‌شود و شرایط مناسبی برای تکثیر فراهم می‌آورد.

این کشف نشان داد که حتی در محیط‌هایی با شرایط بسیار سخت مانند معده‌ی انسان، که دارای pH بسیار پایین، تاریکی کامل و آنزیم‌های مخرب است، زندگی می‌تواند ادامه یابد و رشد کند.

مطالعه‌ی میکروارگانیسم‌های شدیددوست امیدهایی را برای یافتن حیات در سیارات یا قمرهای دیگر زنده نگه می‌دارد. شاید در آینده‌ای نه‌چندان دور، موجوداتی که به‌دنبالشان هستیم را در حالی کشف کنیم که شبیه به هلیکوباکتر پیلوری باشند تا موجودات پیچیده‌تر.

منبع: