Kodėl suabejota povandeninių versmių idėja
Gyvybės Žemėje pradžia dažniausiai aiškinama dviem kryptimis: šiltais, mineralais turtingais telkiniais sausumoje arba giliavandenėmis hidroterminėmis versmėmis. Pastaroji hipotezė dešimtmečius buvo viena populiariausių, nes 1970-aisiais atradus versmes paaiškėjo, kad net ir tamsiose gelmėse knibžda gyvybė.
Tačiau Kalgario universiteto geochemikas Benjaminas Tutolo teigia, kad ši istorija gali būti pernelyg patogi. Jo analizė, publikuota recenzuojamame mokslo leidinyje, siūlo iš esmės peržiūrėti, kiek realistiška, kad pirmosios gyvos sistemos galėjo susiformuoti būtent tokiuose gelmių „reaktoriuose“.
„Hidroterminių versmių hipotezės taip įsišaknijo, kad daugelis jų net nebekvestionuoja“, – sakė Benjaminas Tutolo.
Kas nebesutampa su naujesniais duomenimis
Pagrindinis Tutolo argumentas susijęs su chemija: tam tikros versmių kilmės gyvybės schemos rėmėsi prielaidomis, kurios, anot jo, nebeatitinka sukauptų geocheminių duomenų. Pavyzdžiui, dalis modelių didelį vaidmenį priskiria sulfido mineralams ir sieros junginiams, tačiau ankstyvųjų vandenynų ir šarminių versmių aplinka, kaip pabrėžiama, galėjo būti daug skurdesnė sieros atžvilgiu nei manyta anksčiau.
Kita kritinė grandis yra vadinamasis protonų gradientas, dažnai apibūdinamas kaip natūrali cheminė baterija, kuri galėjo „maitinti“ pirmąsias reakcijų grandines. Autorius akcentuoja, kad realiomis versmių sąlygomis, esant dideliam slėgiui ir temperatūrai, šarmingumas gali būti mažesnis, nei rodo matavimai, atlikti skysčiams jau atvėsus ir pakilus į paviršių.
„Šios problemos tokios fundamentalios, kad versmių hipotezes reikia grąžinti prie braižymo lentos“, – sakė Benjaminas Tutolo.
Lost City pamoka ir kodėl hipotezė išsilaikė
Šarminių versmių idėja ypač sustiprėjo po 2000 metais aptikto Lost City hidroterminio lauko Atlanto vandenyne. Karbonatiniai „kaminai“ ir vandeniliu praturtinta aplinka atrodė kaip ideali scena ankstyvajai cheminei evoliucijai, todėl tai tapo savotišku argumentu „už“ visai hipotezių šeimai.
Vis dėlto Tutolo pabrėžia, kad detalesnės sistemos cheminės charakteristikos buvo aprašytos palaipsniui, o teoriniai modeliai tuo metu evoliucionavo greičiau nei juos galėjo patikrinti faktai. Dėl to dalis prielaidų, kurios patogiai įsitvirtino populiariuose aiškinimuose, galėjo nutolti nuo realistiškų ankstyvosios Žemės sąlygų.
Kur gyvybė galėjo rastis lengviau
Alternatyva, kurią autorius laiko labiau tikėtina, yra seklūs telkiniai sausumoje, pavyzdžiui, garuojantys tvenkiniai ar ežerai. Tokiose vietose cikliškas išdžiūvimas ir vėl prisipildymas galėjo natūraliai koncentruoti organines medžiagas, o tai yra svarbi sąlyga, kai kalbama apie sudėtingesnių molekulių, įskaitant RNR pirmtakus, formavimąsi.
Ši diskusija svarbi ir už Žemės ribų: jei versmių scenarijus iš tiesų pervertintas, vien tik hidroterminių požymių paieška Marse ar lediniuose palydovuose nebūtinai yra trumpiausias kelias į gyvybės pėdsakus. Kita vertus, telkinių, galinčių periodiškai garuoti ir vėl prisipildyti, analogų teoriškai gali būti ir kitų dangaus kūnų paviršiuose.
„Tai nereiškia, kad gyvybė negalėjo atsirasti kitur, tačiau turime būti atsargesni su pernelyg optimistinėmis prielaidomis“, – sakė Benjaminas Tutolo.