Στα βάθη των ωκεανών γεννήθηκε η ζωή

Υπάρχουν χημικά ίχνη ζωής πάνω σε πετρώματα ηλικίας μέχρι και 3,8 εκατομμυρίων ετών.Ήταν το πρώτο ερώτημα που απασχόλησε την επιστήμη. Απάντηση, όμως, δεν έχει ακόμη δοθεί. Δεν υπάρχει μεγαλύτερο μυστήριο στη Γη και στο Σύμπαν από το πώς ξεκίνησε η ζωή. Κάθε νέα θεωρία (και εμφανίζονται πολλές τέτοιες τον τελευταίο καιρό) αντί να ξεδιαλύνει, περιπλέκει ακόμη περισσότερο τα πράγματα. Όσο περισσότερα μαθαίνουμε τόσο πιο δαιδαλώδεις γίνονται οι διαδρομές που οδηγούν στη λύση του μυστηρίου

Μια πρόσφατη ανακάλυψη ενός Αυστραλού γεωλόγου ήρθε να στρέψει την προσοχή των ειδικών στα βάθη των ωκεανών. Στο νερό, στο ίδιο σημείο που είχε στραφεί και ο Δαρβίνος για να πει πως από εκεί ξεκίνησε η ζωή.

Ο Αυστραλός Βirger Rasmussen βρήκε δίπλα σε ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο απολιθώματα βακτηρίων που έζησαν πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια και μοιάζουν με μικροσκοπικά νηματόζωα. Τα επιχειρήματα και οι εξηγήσεις που δίνει η νέα αυτή έρευνα, φαίνονται πειστικά, όμως, και πάλι, δεν οδηγούν πουθενά. Από τρεις διαφορετικές «θέσεις βολής», τη χημεία, τη μελέτη των απολιθωμάτων και τη γενετική, οι επιστήμονες επιτίθενται στο πρόβλημα. Όμως οι προσπάθειές τους, χρόνια τώρα, πέφτουν στο κενό.

Οι χημικοί, παρ' όλο που ήταν οι πρώτοι που μελέτησαν το θέμα, δεν έχουν καταφέρει να βρουν μια λογική διαδρομή μέσω της οποίας οι πρώτοι προάγγελοι της ζωής να έκαναν την εμφάνισή τους, ως μετεξέλιξη ουσιών που πιθανόν να υπήρχαν κάπου πάνω σ' εκείνη την πρωτόγονη Γη. Υπάρχουν χημικά ίχνη ζωής πάνω σε πετρώματα ηλικίας μέχρι και 3,8 εκατομμυρίων ετών.

Όμως όλες αυτές οι ενδείξεις πάνω σε απολιθώματα χάνονται για τα χρόνια που προηγήθηκαν. Κάθε πέτρα μεγαλύτερη σε ηλικία από τα 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια έχει αναπλαστεί και επεξεργαστεί τόσο πολύ από τις γεωλογικές διαδικασίες, έχει φθαρεί τόσο από τις κινήσεις του γήινου φλοιού, που όποια απόδειξη και να έκρυβαν έχει πια καταστραφεί τελείως. Η ζωή φαίνεται πως ξεκίνησε πολύ πιο παλιά, πολύ πιο πριν απ' ό,τι δείχνουν ακόμη και τα παλιότερα απολιθώματα. Η γενετική, από την άλλη, εμφανίστηκε κουβαλώντας πολλές και μεγάλες υποσχέσεις. Θα μπορούσε, αναλύοντας τα γονίδια των ζωντανών οργανισμών, να ανακαλύψει τα ίχνη κάθε οικογένειας γονιδίων προς τα πίσω. Θα μπορούσε ακόμη και να «ξαναχτίσει» τα γονίδια εκείνα που υπήρχαν στον πρώτο, κοινό πρόγονο, όλων των μορφών ζωής. Φαίνεται όμως πως στη διάρκεια της εξέλιξης πολλά «πακέτα» γονιδίων μεταφέρθηκαν από το ένα είδος στο άλλο, κι αυτό απαγορεύει στους επιστήμονες να σχεδιάζουν με ακρίβεια ένα «οικογενειακό δέντρο».

Ο τρίτος δρόμος περνά από το... Διάστημα. Αν μπορέσουν οι επιστήμονες να βρουν ζωή, απολιθώματα ή χημικά ίχνη ζωής σε άλλους πλανήτες, θα είναι σε θέση να πάρουν μια ιδέα για το πώς μπορεί να ξεκίνησε η ζωή κι εδώ στη Γη.

Ή να επιβεβαιώσουν μια θεωρία που θέλει τη ζωή να ήρθε ως... επισκέπτης από κάποιον άλλο πλανήτη... Επειδή όμως κι αυτή η ανακάλυψη εκκρεμεί ακόμη, η ζωή παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια.

Η Γη πριν από 4,6 δισ. χρόνια

Η επιφάνεια της Γης καλύπτεται από μάγμα και λιωμένες πέτρες. Οι ωκεανοί δεν έχουν ακόμη σχηματιστεί. Είναι ατμός ή καυτό νερό. Κάθε τόσο, κάποιος αστεροειδής πέφτει από τον ουρανό και χτυπά στη Γη με τέτοια δύναμη που ακόμη κι εκείνη η λεπτή κρούστα από το πέτρωμα που πάει να παγώσει, ξαναλιώνει αμέσως. Είναι τέτοια η ενέργεια από τους μετεωρίτες, που οι ωκεανοί... ξαναβράζουν αφήνοντας τριγύρω μόνο πυρακτωμένη ομίχλη.

Μοιάζει με περιγραφή του... Άδη, όμως οι γεωλόγοι πιστεύουν πως έτσι ήταν η Γη, στα πρώτα αρκετά εκατομμύρια χρόνια της ύπαρξής της. Έτσι ήταν η Γη, από τη στιγμή που σχηματίστηκε (πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια) μέχρι που η βροχή των καταστροφικών αστεροειδών σταμάτησε (πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια). Όλοι όμως μιλούν με εικασίες. Γνωρίζουν μόνο πως πριν από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, ο ήλιος είχε μόνο το 70% της σημερινής του ακτινοβολίας και πως δεν υπήρχε καθόλου οξυγόνο στην ατμόσφαιρα. Και πιθανολογούν πως το τοπίο κάλυπτε η λάβα, πως ο πλανήτης τραντάζονταν αδιάκοπα από τις πτώσεις των μετεωριτών. Εκείνη την περίοδο δεν υπήρχε τίποτε άλλο. Κανένα ίχνος ζωής. Αλλά και πάλι, δεν είναι απόλυτα σίγουροι γι' αυτό οι επιστήμονες. Ορισμένοι θεωρούν πως η ζωή ξεκίνησε πριν σταματήσουν οι βομβαρδισμοί. Στη Γροιλανδία, στα πιο παλιά ιζηματογενή πετρώματα της Γης, έχουν εντοπιστεί χημικά ίχνη πολύπλοκων κυττάρων, που αποδεικνύουν πως όταν οι μετεωρίτες σταμάτησαν να χτυπούν τη Γη, η ζωή είχε ήδη... παλιώσει.

Τα αποτυπώματα της Γροιλανδίας ανήκουν σε πολύπλοκα κύτταρα και δεν είναι λίγοι εκείνοι που πιστεύουν πως τελικά η ζωή ήρθε από το... Διάστημα. Πως οι μετεωρίτες, δηλαδή, έφεραν μαζί τους βακτήρια από κάποιον άλλον πλανήτη. Το 1996 μάλιστα, οι επιστήμονες είχαν στα χέρια τους αποδείξεις πως ο πιο πιθανός «τόπος προέλευσης» της ζωής ήταν ο πλανήτης Άρης. Για να φτάσουν μέχρι το συμπέρασμα αυτό, χρειάστηκε να περάσουν 12 χρόνια. Από το 1984, στο εργαστήριο του Διαστημικού Κέντρου Χιούστον της ΝΑSΑ, οι ειδικοί προσπαθούσαν να αναλύσουν τη σύνθεση και την προέλευση μιας πέτρας που είχε βρεθεί στην Ανταρκτική. Ο μετεωρίτης που πήρε το όνομα «ΑLΗ84001» περιείχε χημικές ενώσεις, που έμοιαζαν πολύ με τους πρώτους μονοκύτταρους οργανισμούς, εκείνα τα αρχαιοβακτήρια που κατοίκησαν πρώτα τον δικό μας πλανήτη. Στην προσπάθειά τους να χρονολογήσουν τις ενώσεις αυτές, οι ειδικοί της ΝΑSΑ κατέληξαν στο συμπέρασμα πως είχαν ηλικία 3,6 έως 4 δισεκατομμυρίων χρόνων, χρονική περίοδος που λίγο έως πολύ συμπίπτει με τις εκτιμήσεις για το πότε εμφανίστηκαν οι αντίστοιχοι (λίγο μεγαλύτεροι σε μέγεθος) μονοκύτταροι οργανισμοί εδώ στη Γη.

Είναι πια φανερό, πως όσο προχωρά η επιστημονική έρευνα, όσο γίνονται νέες ανακαλύψεις τόσο περισσότερο περιπλέκεται το μυστήριο που καλύπτει την απαρχή της ζωής. Ακόμη και οι ημερομηνίες έχουν πια μπερδευτεί αδυνατούν να ορίσουν χρονικά την πρώτη εκείνη στιγμή της δημιουργίας. Ήταν περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν, όταν ξεπήδησαν τα πρώτα θερμόφυλλα βακτήρια, μέσα σε καυτό νερό, από θειούχες και άλλες, τοξικές ενώσεις; Ήταν νωρίτερα, αμέσως μόλις σταμάτησε ο βομβαρδισμός των μετεωριτών ή μήπως ακόμη πιο πριν, κάτω από συνθήκες τελείως άγνωστες;

Βακτήρια 3,5 δισ. ετών!

Το... κυνήγι εκείνου του «παγκόσμιου προγόνου», του πρώτου μορίου που αποτέλεσε συστατικό της ζωής, έχει πια αποδειχθεί μάταιο

Ο Κάρολος Δαρβίνος ήταν σίγουρος πως η ζωή γεννήθηκε μέσα στο νερό. Πίστευε πως μόνο μέσα στο υγρό στοιχείο θα μπορούσαν να συγκεντρωθούν τα αναγκαία συστατικά για τη δημιουργία της ζωής. Εκεί, μέσα σε ζεστό νερό, θα πρέπει υποστηρίζουν οι σύγχρονοι του Δαρβίνου, αλλά και οι μετέπειτα υποστηρικτές του να δημιουργήθηκαν οι πρόγονοι του RΝΑ πιθανότατα κάποια μόρια φωσφορικού σακχάρου, που σχηματίστηκαν από την ένωση δύο μορίων φορμαλδεΰδης.

Πριν από μερικούς μήνες, την ίδια περίπου θεωρία διατύπωσε και μια ομάδα Αυστραλών επιστημόνων, μόνο που εκείνοι έφτασαν πολύ πιο... βαθιά: αρκετές εκατοντάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, στις περιοχές που βρίσκονται κοντά στους κρατήρες υποθαλάσσιων ηφαιστείων, δίπλα σε θερμές πηγές. Ο Dr. Βirger Rasmussen, γεωλόγος από το Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αυστραλίας, αναφέρει, στην έρευνά του που παρουσιάζεται στο περιοδικό «Νature», πως ανακάλυψε «ό,τι απολίθωμα απέμεινε» από μικρόβια που ζούσαν δίπλα σε υποθαλάσσιες σχισμές του γήινου φλοιού, πριν από 3,235 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πρόκειται πράγματι για τα πιο παλιά ίχνη βακτηρίων που ζούσαν κοντά σε ηφαιστειακές θερμές πηγές, στον πυθμένα της θάλασσας (το πιο παλιό απολίθωμα άλλων ειδών βακτηρίων έχει την ηλικία των 3,5 δισεκατομμυρίων ετών). Στο εργαστήριο του Διαστημικού Κέντρου Χιούστον της ΝΑSΑ βρήκαν αυτά τα μικροσκοπικά ίχνη στο Ρilbara Craton της Βορειοδυτικής Αυστραλίας. Στην περιοχή αυτή και στον σχηματισμό της Νοτίου Αφρικής, υπάρχουν τα μοναδικά πετρώματα εκείνης της αρχαϊκής γεωλογικής περιόδου, τα οποία έχουν επιβιώσει. Τα νέα ευρήματα έρχονται να δώσουν καινούργια επιχειρήματα στους υποστηρικτές της άποψης πως η ζωή γεννήθηκε στον πυθμένα των ωκεανών, πως αυτές οι θερμές πηγές που έκαναν τον νερό να σιγοβράζει προκάλεσαν την ένωση διαφόρων χημικών ουσιών, από τις οποίες δημιουργήθηκαν εκατοντάδες ή εκατομμύρια νέα μόρια. Από τις σχισμάδες αυτές αναβλύζουν υγρά πλούσια σε μέταλλα και χημικές ενώσεις, που θα μπορούσαν να προκαλέσουν άλλες, καινούργιες χημικές αντιδράσεις. Όμως και πάλι οι επιστήμονες δεν έχουν καταλήξει σε συμφωνία. Πολλοί είναι εκείνοι που αμφισβητούν τη σημασία των ευρημάτων του δρος Rasmussen. Όπως χαρακτηριστικά λέει ο dr. J. William Shopf, από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Λος Άντζελες, «τα ίχνη θα μπορούσε κάλλιστα να είναι μικρά κατακάθια της "αρχέγονης σούπας", τα υπολείμματα δηλαδή αζωικού οργανικού υλικού που δημιουργήθηκε στα πρώτα χρόνια της ζωής της Γης ή μεταφέρθηκαν μαζί με τους μετεωρίτες».

Έτσι, παρ' όλο που υπάρχουν πολλές και διαφορετικές ενδείξεις γύρω από το πώς, το πού και το πότε ξεκίνησε η ζωή, καμία δεν μπορεί να δώσει τεκμηριωμένη απάντηση. Κι επειδή το... κυνήγι εκείνου του «παγκόσμιου προγόνου», του πρώτου μορίου που αποτέλεσε συστατικό της ζωής, έχει πια αποδειχθεί μάταιο, το επιστημονικό ενδιαφέρον μετατίθεται μερικά εκατομμύρια χρόνια, στρέφεται στις χημικές ενώσεις, στη γενετική, ζητώντας να κατανοήσει έστω αυτή τη διαδικασία της δημιουργίας των πρώτων οργανισμών. Ακόμη κι εκεί όμως, στον σχεδιασμό του γενεαλογικού δέντρου της ζωής, οι δυσκολίες είναι μεγάλες. Όσο αναλύουν προς τα πίσω την καταγωγή των γονιδίων, τόσο καλύτερα συνειδητοποιούν οι γενετιστές πως η εξέλιξή τους δεν ήταν καθόλου απλή. Μπορεί να υπάρχει ένα μόνο δέντρο της εξέλιξης, για κάθε γονίδιο όμως υπάρχει και μια διαφορετική «οικογένεια». Και η μόνη εξήγηση είναι πως τα γονίδια δεν μεταφέρθηκαν μόνο κάθετα, αλλά και οριζόντια, από το ένα είδος στο άλλο.

«Θα μπορούσε να είναι απλά ένα θαύμα»

Η χημεία που αφορά την πρώτη μορφή ζωής που έκανε την εμφάνισή της πάνω στον πλανήτη, μοιάζει με... εφιάλτη. Κανείς δεν έχει ακόμη καταφέρει να δώσει μια απλή, κατανοητή εξήγηση, για το πώς ακριβώς τα πρώτα χημικά «συστατικά» της ζωής (τα οποία πιστεύεται πως ήταν μόρια RΝΑ ή ριβοζονουκλεϊνικού οξέος και πρόγονοι του DΝΑ), κατάφεραν να δημιουργηθούν από εκείνα τα ανόργανα υλικά που υπήρχαν πάνω στη Γη, στα πρώτα χρόνια της ύπαρξής της. Πριν από έναν χρόνο μάλιστα, δύο διακεκριμένοι επιστήμονες που ασχολούνται με τη συγκεκριμένη έρευνα, δήλωσαν πως ο τρόπος με τον οποίο δημιουργήθηκαν τα πρώτα μόρια RΝΑ, «θα μπορούσε να είναι απλά ένα... θαύμα»!

Όλα πάντως δείχνουν πως στα πρώτα βήματα της ζωής, δεν υπήρχε DΝΑ, αλλά μόνο το RΝΑ το ριβοζονουκλεϊνικό οξύ δηλαδή που αντιγράφει τον εαυτό του για να «σχεδιάσει» το γενετικό προφίλ που καθορίζει το DΝΑ. Αυτά τα μόρια RΝΑ θα πρέπει να υπήρχαν πολύ πριν εμφανιστούν τα πρώτα βακτήρια ή οι πρωτεΐνες. Θα πρέπει να υπήρχαν παντού, να έπλεαν στη θάλασσα και να δέχονταν όλες τις φυσικές πιέσεις, να μεταλλάσσονταν, να εξελίσσονταν, να πολλαπλασιάζονταν.

Από αυτά τα μόρια RΝΑ, βρήκαν τον δρόμο για τη δημιουργία τους το DΝΑ και οι πρωτεΐνες. Έτσι, σε κάποια δεδομένη χρονική στιγμή, η ζωή κλείστηκε μέσα σε μια προστατευτική μεμβράνη, με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν τα πρώτα κύτταρα. Κι από αυτά τα κύτταρα, εν συνεχεία, να δημιουργηθούν τα τρία πιο σημαντικά «κομμάτια» της ζωής, τα βακτήρια, τα αρχαιοβακτήρια και οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί.

TA NEA