우리는 화성에서 발견한 유일한 생명체를 죽였을지도 모릅니다

나는 최근에 연설 초대를 받았습니다 암스테르담 왕궁 재단 주최 심포지엄, 1년에 두 번 전문가를 초대하여 COVID 전염병 또는 작업의 미래와 같은 몇 가지 중요한 주제에 대해 논의합니다. 이번 여름 회의는 외계 생명체 탐색에 관한 것이었다. 태양계 연구에 집중하던 중, 사라 시거 Massachusetts Institute of Technology에서 온 그녀는 다른 별을 공전하는 행성에서 생명체를 찾는 방법에 대한 아이디어를 발표했습니다.

우리의 대화와 그에 따른 토론 중에 나는 일부 사람들이 확실히 도발적이라고 생각할 것이라는 제안을 떨어뜨렸습니다. 이미 마쳤어 50년 전 화성에 생명이 존재했지만 실수로 죽였습니다.

바이킹 프로브 실험

1970년대 중반 NASA는 장비를 갖춘 두 대의 바이킹 탐사선을 화성 표면으로 보냈습니다. 다른 행성에서 진행된 유일한 생명 탐지 실험. 그 테스트의 결과는 그 당시에 매우 당혹스러웠고 지금도 마찬가지입니다. 일부, 특히 표지 방출 실험(미생물 대사에 대해 테스트)과 열분해 실험(유기 합성에 대해 테스트)은 초기에 생명에 대해 긍정적이었지만, 가스 교환 실험은 그렇지 않았습니다.

바이킹 착륙선에는 유기 화합물 탐지기도 포함되어 있습니다. 미량의 염소화 유기물이 발견되었는데, 이는 당시 토양 오염의 결과로 해석되었습니다. 이로 인해 Vikings 프로젝트 과학자 Gerald Sovine은 “몸이 없으면 생명도 없다”라는 유명한 말을 했습니다. 즉, 화성 생명체는 유기 화합물 없이는 존재할 수 없습니다. 그래서 당시 대부분의 다른 학자들과 마찬가지로 소바인은 바이킹 프로젝트가 생명의 존재에 대해 부정적이거나 기껏해야 결정적이지 않다고 결론지었습니다.

그로부터 반세기 동안 그림은 많이 바뀌었습니다. 8명의 착륙선과 로버가 화성 표면을 더 자세히 탐사했습니다. 감사합니다 2008 불사조 착륙선, 나중에 확인하기 위해 호기심 그리고 인내 로버스, 우리는 그것을 알고 사실, 원래의 유기 화합물은 화성에서 발견됩니다.. 그러나 바이킹 시대의 과학자들이 예상했던 것과는 다른 염소화된 형태이며 이것이 생물학적 과정에서 유래한 것인지 아니면 일부에서 유래한 것인지 알 수 없습니다. 비생물학적 화학 반응 그것은 삶과 아무 관련이 없습니다. 그러나 오늘날 Soffen이 어떻게 반응할지 궁금할 수 있습니다. 그는 여전히 Viking의 결과가 부정적이라고 단호하게 말할 것입니까?

물에 의한 죽음

착륙 당시 과학자들은 화성의 환경에 대해 거의 이해하지 못했습니다. 지구는 물이 많은 행성이기 때문에 물을 추가하면 화성의 극도로 건조한 환경에서 생명체가 나타나도록 유도할 수 있다는 것이 타당해 보였습니다. 돌이켜 보면 이 접근 방식이 매우 좋았을 가능성이 있습니다. 저와 다른 연구자들이 칠레의 아타카마 사막과 같은 지구상의 매우 건조한 곳에서 배운 것은 서식지가 건조해짐에 따라 생명체의 점진적인 발전이 있다는 것입니다.

이 진행의 끝에서 당신은 찾을 소금 암석 내부에 완전히 서식하는 미생물. 이 거친 유기체는 특정 염이 공기의 상대 습도에서 직접 물을 끌어당기는 흡습성이라고 하는 과정에서 이익을 얻습니다. (이것은 식탁용 소금을 공기 중에 노출시키면 덩어리가 생기는 것과 같은 과정입니다.) 이러한 이유로 아타카마의 소금 바위 내부에 서식하는 미생물은 비가 전혀 필요하지 않습니다. 대기 습기.

이제 이 가뭄에 적응한 미생물에 물을 부으면 어떻게 되는지 물어보자. 그것이 그들을 혼란스럽게 할 수 있습니까? 엄밀히 말하면 과도하게 수분을 공급했다고 말할 수 있지만 간단히 말해서 과도하게 수분을 공급하는 것과 같습니다. 그것은 마치 외계 우주선이 당신이 사막에서 반쯤 죽은 채로 방황하는 것을 발견하고 당신의 구원자가 될 사람이 “인간은 물이 필요합니다. 그를 구하기 위해 인간을 바다 한가운데에 두자!” .

Vikings의 많은 실험은 토양 샘플에 물을 적용하는 것과 관련이 있는데, 이는 수수께끼 같은 결과를 설명할 수 있습니다. 분류된 발사 실험을 위해 수집된 것으로 추정되는 화성 미생물은 아마도 그 양의 물을 처리하지 못하고 잠시 후에 죽었을 것입니다. 열분해 실험에 대한 대부분의 실행은 다른 실험과 달리 건조한 조건에서 수행되었습니다. 첫 번째 실행은 생물학이 관련되지 않도록 설계된 나중에 수행된 제어 실행과 비교할 때 수명에 긍정적이었습니다. 흥미롭게도 습한 조건에서 수행된 유일한 실행은 컨트롤러보다 신호가 낮았습니다.

이러한 생각에 따라 바이킹이 테스트한 화성 토양에 실제로 흡습성 염이 포함되어 있는지, 그리고 해당 위치의 상대 습도가 충분히 높은지 여부를 질문해야 합니다. 바이킹은 토양의 염분 함량이 다소 낮은 화성의 적도 지역에 착륙했습니다. 그러나 토양에는 많은 과산화수소와 과염소산염이 있으며 둘 다 흡습성이 매우 강한 화합물입니다. 또한 Vikings는 화성에 연무가 있음을 발견했습니다. 이는 습도 100%를 의미합니다. 원칙적으로 상대습도는 아침저녁으로 미생물이 수분을 흡수할 수 있을 만큼 충분히 높았다.

과산화수소의 희망

15년 전, 동료 Job과 저는 핫쿠퍼였습니다. 이 주제에 대한 과학적 추측의 수준을 높였습니다. Viking의 수수께끼 같은 결과에 대해 다른 관점을 취함으로써 가능합니다. 우리는 화성의 미생물 생명체가 세포에 과산화수소를 함유하고 있을 수 있다고 제안했습니다. 이는 대기에서 직접 물을 끌어올 수 있는 진화적 적응입니다. 이 혼합물은 화성의 동결 온도에서 물을 액체로 유지하고 세포를 파열시키는 얼음 결정의 형성을 방지하는 것과 같은 다른 이점도 가질 것입니다.

과산화수소는 세척 및 살균을 위해 고농도로 사용되는 반면, 많이 입안의 미생물, 예를 들어 연쇄상 구균; 그리고 유산균, 과산화수소는 다음과 같은 다른 물질과 함께 자연적으로 생성됩니다. Neisseria sicca 및 Haemophilus segnis, 당신이 사용하고 있습니다. 폭격수 딱정벌레는 자신을 괴롭히는 모든 것에 25% 과산화수소 용액을 뿌립니다. 내 요점은 과산화수소가 생명과 양립할 수 없다는 것입니다.

토착 화성 생명체가 과산화수소를 세포에 통합하여 환경에 적응했을 수 있다는 가설을 세우면 바이킹의 발견을 설명할 수 있습니다. 유기 화합물을 검출하는 데 사용되는 기기(가스 크로마토그래프-질량 분석기라고 함)는 분석 전에 토양 샘플을 가열했습니다. 화성 세포에 과산화수소가 포함되어 있었다면 죽었을 것입니다. 게다가 과산화수소가 근처에 있는 유기 분자와 반응하여 많은 양의 이산화탄소를 생성하게 되었을 것입니다. 이것이 바로 장비가 감지한 것입니다.

화성에 대한 새로운 임무

내가 전에 말했듯이, 우리는 화성으로의 새로운 임무가 필요합니다 주로 생명의 발견에 전념 이 가설과 다른 가설을 테스트합니다. 표면 근처의 소금 암석에서 생명체가 생존할 수 있는 남부 고원과 같은 화성에서 가능한 서식지를 탐색해야 합니다. 우리는 심지어 땅을 파지 않고도 이러한 암석에 도달할 수 있을 것입니다. 이는 엔지니어링 복잡성과 비용 측면에서 큰 이점입니다. 이렇게 임무를 시작하기를 기다릴 수 없습니다.