Exobiologie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Exobiologia este un domeniu predominant speculativ al biologiei care are în vedere existența vieții extraterestre . De asemenea, include în mod necesar conceptul de viață sintetică , deoarece orice formă de viață cu capacitatea de a evolua în mod natural într-un mod conceput ar putea fi creată în altă parte în laborator folosind tehnologie futuristă . De asemenea, include ipoteza unei origini a vieții pe Pământ prin panspermia , teoretizată de geneticianul premiat cu premiul Nobel Francis Crick și de astronomul Fred Hoyle . Geneticianul Eugene Koonin crede că originea vieții numai pe Pământ este atât de puțin probabilă încât se presupune că trebuie să se fi manifestat pe mai multe universuri infinite .

Termenul derivă din unirea cuvântului grecesc exo („extern”) cu substantivul biologie , pentru a indica cu precizie specializarea acestei ramuri științifice către forme de viață în afara Pământului, diferite de cele cunoscute. Un sinonim pentru exobiologie folosit în trecut este xenobiologia , deși acesta din urmă este un termen folosit acum într-un sens mai specific pentru a indica o „biologie bazată pe o chimie diferită”, indiferent dacă este de origine terestră sau extraterestră. Deoarece procesele de viață bazate pe biochimie alternativă au fost create în laborator, xenobiologia este considerată în prezent o știință în sine. [1]

Simboluri inserate în sonda Pioneer 10 , cu indicații pe planeta noastră în cazul în care sonda este interceptată de o civilizație extraterestră.

Origine și evoluții

Termenul a fost inventat abia în anii cincizeci ai secolului trecut de către biologul american Joshua Lederberg în pregătirea aterizării omului pe Lună , dar în realitate astrobiologia fusese deja introdusă de Alfred R. Wallace , la începutul secolului al XX-lea. , cu locul Omului său în univers . [2] Potrivit lui Lederberg, de fapt, orice bacterie extraterestră prezentă pe satelitul nostru ar fi putut contamina Pământul atunci când astronauții s- au întors.

Deși cel al exobiologiei este în prezent un câmp speculativ, absența vieții în restul universului este o ipoteză falsificabilă (deși nu a fost încă dovedită falsă); prin urmare, potrivit falsificismului lui Popper , apare un domeniu valid de explorare științifică.

În paralel, simulările pe computer ale proceselor fundamentale ale vieții au făcut posibilă explorarea unor forme de viață alternative (cum ar fi ADN-ul stângaci sau viața bazată pe siliciu în loc de carbon. [ citat ] ), pentru a determina care ar putea fi caracteristicile lor.

Ecuația Drake

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: ecuația lui Drake .

Căutarea vieții extraterestre este, desigur, de mare interes pentru exobiologi.

Unii susțin că numărul de planete cu viață extraterestră inteligentă poate fi estimat prin ecuația Drake , dacă și când pot fi determinate valorile variabilelor sale. Radioastronomul american Frank Drake a dezvoltat o ecuație în care numărul civilizațiilor extraterestre este o funcție a produsului unei serii de factori. Cu toate acestea, incertitudinile în ceea ce privește ecuația fac imposibilă prezicerea vieții rare sau comune. De fapt, problema rezidă tocmai în lipsa absolută a valorilor de referință pentru unele dintre variabilele implicate (de exemplu, procentul de planete din Galaxie în care evoluează formele de viață). Deoarece, în practică, probabilitățile sunt determinate pe baza proporțiilor observate, unii dintre factorii din ecuație sunt nedefiniți, făcând rezultatul nedefinit.
După cum spune cercetătorul NASA Chris McKay :

„Singurul exemplu pe care îl avem este cel al vieții de aici pe Pământ: dacă am putea găsi cea mai simplă insectă de pe altă planetă și dacă acea insectă ar fi diferită de cele pe care le avem aici, s-ar dovedi că există viață în ambele locuri; și dacă există în două locuri, este evident că universul este plin de viață. [3] "

Cu toate acestea, până când nu vor fi observate forme de viață extraterestră, nu va fi posibil să se stabilească dacă viața pe Pământ este rodul unui miracol unic și niciodată repetat (statistic un caz aberant ) sau rezultatul unui proces destul de comun în univers .

Forme de viață extraterestră

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Viața pe Marte .

Un alt subiect asociat cu exobiologia este paradoxul Fermi , care sugerează că, dacă viața inteligentă ar fi comună în univers, ar trebui să existe semne evidente ale acesteia.

În prezent ( 2015 ) nu există dovezi care să susțină existența formelor de viață inteligente extraterestre, deși cercetările au început încă din anii 1960 cu proiectul de ascultare radioastronomică SETI .

Posibile microfosile de bacterii găsite într-un meteorit de origine marțiană.

Dovezile care susțin existența formelor elementare de viață extraterestre ar putea proveni din examinarea meteoriților căzuți în Antarctica , despre care se presupune că provin de pe planeta Marte .
Don Bogard, un om de știință al NASA [4] , a examinat câteva boabe de cristal prezente în meteoriți, descoperind că gazul conținut în ele avea o compoziție identică cu cea detectată pe Marte de către landerii vikingi la mijlocul anilor '70 . Aceasta a fost o dovadă directă și irefutabilă a faptului că acele roci erau de origine marțiană [3] și, în același timp, a furnizat și o metodă de stabilire experimentală când un meteorit fusese anterior o rocă de pe Marte [4] .

În 1997 , un grup de oameni de știință NASA au susținut că au descoperit microfosile de bacterii extraterestre în meteoriți de pe Marte. Aceasta ar putea fi o dovadă că viața s-a dezvoltat în cel puțin un alt loc în afară de Pământ.

Cum este posibil ca astfel de bacterii să se dezvolte pe suprafața unei lumi reci și deșertice precum Marte?
Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să considerăm că, acum câteva miliarde de ani, planeta roșie arăta foarte diferită de cea actuală. În timpul explorării lui Marte cu misiunea Mars Exploration Rover , s-a găsit hematit , un mineral care se formează doar în prezența apei, și s-au observat și zone sedimentare că s-ar fi putut forma doar un lichid. Roverul Opportunity a obținut dovezi că, în trecutul vechi, apa a existat în stare fluidă pe suprafața lui Marte, în timp ce sondele Viking, pe orbită în anii 1970 , au detectat o serie de structuri geologice pe suprafața planetei, legate la prezența râurilor și oceanelor antice. Indicațiile prezenței apei lichide constituie dovada că Marte, cu mult timp în urmă, ar putea găzdui un mediu potrivit vieții.

Cu toate acestea, interpretarea microfosilelor din meteoriți de pe Marte rămâne dezbătută: eșantionul ar fi putut fi contaminat prin interacțiunea cu atmosfera sau cu suprafața Pământului. Nu s-a ajuns încă la o concluzie fermă cu privire la această problemă. [3]

Centrul AMES al NASA, considerând că tehnologiile actuale au potențialul de a detecta viața extraterestră, a fondat un centru de coordonare [5] care poate direcționa și colabora cu viitoarele misiuni spațiale pentru a studia posibilitățile vieții trecute sau prezente în oceanele din lunile exterioare de gheață ale sistemului solar. [6]

Viața Pământului se formează în spațiu

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Surveyor 3 .
Camera Surveyor 3 de la Muzeul Național al Aerului și Spațiului

În orice caz, ipoteza inițială a lui Lederberg cu privire la posibilitatea ca bacteriile transportate dintr-o lume în alta să poată supraviețui a primit, indirect, cel puțin o confirmare parțială.

streptococ

În contextul misiunii Apollo 12 din 1969 , astronautul Pete Conrad a avut, printre altele, sarcina de a returna pe Pământ bucăți din Surveyor 3 , o sondă automată care a aterizat pe Lună în 1967 . Acest modul - un lander - a fost expus frigului și vidului spațiului (Luna nu are aproape nicio atmosferă ) timp de 33 de luni, cu oscilații termice de ordinul a 500 de grade, de la aproximativ -250 ° la + 250 ° Celsius (respectiv când sonda a fost scufundată în noaptea lunară sau, invers, expusă la lumina directă a soarelui ).

Misiunea a avut drept scop verificarea efectului pe care instrumentul l-a avut asupra expunerii prelungite într-un mediu spațial. Conrad a luat camera Surveyor 3 și a returnat-o pe Pământ. Oamenii de știință au detectat organisme microscopice, acum uscate:

„Când l-au deschis, părea că tehnicianul care l-a montat cu trei ani mai devreme a răceli și a strănut pe polistiren ”

( Charles "Pete" Conrad [3] )

Lucrul surprinzător a fost că, odată ce un microbiolog a făcut un preparat al acestor organisme (bacili de Streptococcus mitis ), aceștia au reluat activitatea, de parcă nu s-ar fi întâmplat nimic în cele 33 de luni petrecute pe Lună. Această experiență a arătat că bacteriile pot supraviețui în vidul spațial. [7]

Tardigrade

Specimen de tardigrad la microscopul electronic.

Un experiment de supraviețuire a formelor de viață în spațiu a fost efectuat în timpul misiunii European Life, pe sonda rusă Foton-M3 , ca parte a proiectului Tarseal ESA [8] . Patru specii [9] de tardigrade , un grup de nevertebrate capabile să supraviețuiască în condiții extreme, au fost lansate în spațiu la 17 septembrie 2007, pe orbita Pământului și, plasate în modulul Biopan 6, expuse timp de 12 zile radiațiilor cosmice și condițiilor de vid cosmic și, prin urmare, recuperat după reintrarea capsulei la 26 septembrie 2007 [10] pe Pământ.

Analizele ulterioare pe animale au relevat o rată ridicată de supraviețuire a indivizilor, mai mare la cei în condiții de deshidratare, indicând o rezistență ridicată la radiații și vid cosmic [11] [12] .

Formele de viață în medii terestre extreme

Viața este capabilă să reziste și să prolifereze în locuri în care condițiile de mediu pot fi definite ca „extreme”. Acest subiect este, de asemenea, de interes pentru exobiologie, deoarece analiza habitatelor terestre poate ghida savanții în selectarea mediilor extraterestre care urmează să fie analizate pentru a căuta viață.

Până acum câteva decenii, se credea că viața se putea dezvolta exclusiv în prezența unei combinații foarte rigide de factori: iradierea adecvată de către o stea, prezența apei lichide, prezența oxigenului în atmosferă și a temperaturii variabile și condiții de umiditate în niveluri prestabilite. Dar, în ultimii treizeci și cinci de ani [13] , oamenii de știință au descoperit o serie de ființe vii, numite organisme extremofile, adaptate să trăiască în cele mai prohibitive condiții, cum ar fi:

  • în absența luminii, cum ar fi organismele care trăiesc în apropierea izvoarelor hidrotermale de la fundul oceanelor [14] sau unele bacterii care trăiesc la aproximativ 3 km sub suprafața pământului, metabolizând hidrogenul; [15]
  • în absența apei lichide, cum ar fi organismele care trăiesc în adâncurile stratului de gheață din Antarctica; [16]
  • în medii foarte sărace și, în special, în condiții biochimice, cum ar fi organismele care trăiesc sub coaja de sare din Death Valley , în California; [17]
  • chiar și în interiorul rocilor , ca microorganisme fotosintetice prezente în gresii din Antarctica, care rămân înghețate toată viața și se reactivează doar câteva ore pe an. [18]

Găsirea vieții pe Pământ în medii neașteptate a crescut limitele parametrilor de mediu în care supraviețuirea organismelor vii este considerată posibilă și, în consecință, a deschis noi frontiere ale explorării spațiului în căutarea vieții extraterestre, în cadrul aceluiași sistem . În ultimii ani, lumile deosebit de interesante din acest punct de vedere au fost considerate luna majoră a lui Saturn , Titan , și mai presus de toate o lună a lui Jupiter , Europa .

Exobiologia în Italia

În Italia, Centrul pentru Studii de Exobiologie (CSE), o unitate operațională a Societății Italiene de Științe Naturale (SISN), are ca scop studiul și diseminarea exobiologiei, înțeleasă ca disciplina științifică care se ocupă cu căutarea vieții în spațiu, de la identificarea premiselor pentru nașterea sa, până la mediile posibile pentru evoluția și menținerea sa, în căutarea oricăror semne de viață inteligentă.
Este de asemenea prezentă Societatea Italiană de Astrobiologie , o asociație fondată de o echipă de astronomi, biologi, chimiști, genetici și medici care sunt implicați în aceste studii.

Exobiologia în ficțiunea science fiction

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Extraterestrii în science fiction .

Exobiologia și xenobiologia figurează, de asemenea, în multe scrieri de știință-ficțiune ca fiind știința fictivă a biologiei organismelor străine. Această utilizare a termenului demonstrează generația speculativă a posibilelor modele ale unei astfel de vieți, de exemplu bazate pe siliciu . Câmpul științifico-fantastic care are protagoniști forme de viață și inteligențe extraterestre este uneori numit xenoficțiune .

Unele universuri fictive ale științifico-ficțional prezintă o serie vastă și detaliată de specii extraterestre (de obicei umanoide ): printre ele mai presus de toate cele din Star Trek .

Din punct de vedere narativ, speciile extraterestre sunt descrise fie ca umanoizi, fie neumanoizi zoomorfi (de exemplu, marțienii din HG Wells ), specii metamorfice (ființe capabile să schimbe aspectul); în cele din urmă, ființe de tipuri total diferite (corpuri cerești, forme de viață nechimice , ființe de energie pură , entități transdimensionale, locuitori ai universurilor paralele cu legi fizice diferite, entități memetice etc.)

Printre cele mai cunoscute exemple de forme de viață de dimensiuni planetare ale narațiunii, se poate cita masa protoplasmei simțitoare , care acoperă planeta Alix în poveste Planeta singuratic (Lonely Planet) de Murray Leinster ( 1949 ), norul de interstelar gaz I norul negru (Norul Negru) de Fred Hoyle (1957) și ființa oceanului în romanul Solaris de Stanislaw Lem (1961).

Notă

  1. ^ [1] Xenobiologie: o nouă formă de viață ca instrument suprem de biosecuritate
  2. ^ www.pikaia.eu/ [ link rupt ] Wallace pionier al astrobiologiei.
  3. ^ a b c d Viața , în Planete . Coproducție BBC A&E Network 1999. Ed. It: În căutarea vieții , în Univers. 2005 De Agostini editor, Novara.
  4. ^ A b (EN) Astromaterials Research and Exploration Science - People - DON BOGARD pe ares.jsc.nasa.gov, NASA. Adus la 14 mai 2008 (arhivat din original la 12 august 2007) .
  5. ^ (EN) Rețea pentru detectarea vieții pe nfold.org. Adus la 17 februarie 2019 .
  6. ^ (EN) Noua echipă NASA abordează următoarele provocări în detectarea vieții dincolo de Pământ , pe nasa.gov, 11 februarie 2019.
  7. ^ într-adevăr, trebuie subliniat că, întrucât nu a fost un experiment controlat, ci mai degrabă un fel de descoperire prin serendipitate , concluziile care decurg din analiza camerei trebuie luate ca primele dovezi experimentale, nu ca concluzii definitive.
  8. ^ Tardigrade în spațiu (TARDIS)
  9. ^ Richtersius coronifer , Milnesium tardigradum , Echiniscus testudo , Ramazzottius oberhaeuseri
  10. ^ Experimentele Foton-M3 se întorc pe Pământ
  11. ^ Weronika E., Łukasz K., Tardigrades in Space Research - Past and Future , in Origins of Life and Evolution of Biospheres , vol. 47, 20 octombrie 2016, DOI : 10.1007 / s11084-016-9522-1 .
  12. ^ (EN) KI Jönsson și colab., Tardigrades supraviețuiesc expunerii la spațiu pe orbita scăzută a Pământului , în Current Biology, 18 (17): R729-R731, octombrie 2008, DOI : 10.1016 / j.cub.2008.06.048 .
  13. ^ Martin Rees (editat de), Universo , Milano, Mondadori Electa, 2006, p.52.
  14. ^ astfel de forme de viață au fost descoperite de submarinul științific Alvin în fundul Oceanului Pacific în 1978 . Era format din viermi și crustacei mici.
  15. ^ Martin Rees (editat de), Universo , Milano, Mondadori Electa, 2006, p.53.
  16. ^ aceste organisme, găsite în ultima perioadă, sunt încă în studiu și nu au primit încă un nume științific
  17. ^ acestea sunt alge microscopice care trăiesc aproximativ un milimetru sub scoarța sărată.
  18. ^ au fost descoperite în 1976 de biologul E. Imre Friedmann : http://bio.fsu.edu/~friedm/ , pe bio.fsu.edu . Adus la 24 iunie 2008 (arhivat din original la 14 iunie 2007) .

Bibliografie

  • Renato Giovannoli. Știința science fiction , Bompiani (1991), cap. II
  • Luigi Bignami, Gianluca Ranzini, Daniele Venturoli, Viața în univers , editat de Claudio Piga, Milano, Paravia Bruno Mondadori Editori, 2007, p. 256, ISBN 978-88-424-2088-0 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Hexbiology&oldid=120780588 ”