Живот у коцки леда

Свемир је препун воде, углавном у облику веома хладне ледене превлаке наталожене на међузвезданим честицама прашине, чије се подробно устројство до недавно мало познавало. Најновији поступци брзог замрзавања и усавршени скенирајући електронски микроскопски омогућују одскора физичарима да их уобличују у хладним условима сличним онима у космосу и да потанко посматрају молекуласки распоред, добијајући наговештаје одгонетања суштинских питања, укључујући порекло живота.

Истраживаче су изненадили поједини резултати, али ни најмање чиста лепота неких створених слика, наводи Џулијан Картрајт, стручњак за ледене структуре у Андалузијском институту за геологију Универзитета у Гранади (Шпанија).

Недавни увиди у састав ледених превлака у астрофизичким условима, у размерама мало изнад молекулских, били су тема скорашње расправе коју је организовала Европска фондација за науку. У жижи пажње семинара био је лед у свемиру који се обично образује на много нижим температурама, чак и од најхладнијих места на Земљи, од три до 90 Келвинових степени (од 270 до 183 Целзијусових степени испод нуле). Највећи део је на трункама прашине пошто их има тако много, али нешто се нађе и на већим телима попут астероида, комета, малих ледених тела или планета, а понекад и на планетама на којима је могућ живот, као што је наша.

Наликује карфиолу

На ниским температурама лед може обликовати различите склопове (структуре) у размерама мало крупнијим од молекулских него у земаљским условима, у неким случајевима аморфног облика, што подсећа на стакло с молекулима који су у ствари залеђени у свемиру пре него на кристале. Да би лед био аморфан, вода се мора расхладити до температуре преласка у стакло од око 130 Келвинових степени (143 Целзујусова испод нуле), а да се кристали леда претходно нису образовали. У лабораторији је за то потребно брзо хлађење које је Џулијан Картрајт постигао помоћу тзв. хелијумског „хладног прста” укљученог у скенирајући електронски микроскоп који прави слике.

Као што је Џујилан Картрајт приметио, лед може постојати у споју кристалног и аморфног облика; другим речима, као мешавина реда и нереда, с много подоблика, што зависи од температуре на којој је дошло до замрзавања. У најновијем истраживању показано је да укључује свакојаке различите облике повезане с температуром и притиском мржњења, а зависне и од површинских одлика подлоге. Када се образује на титанијумској на веома ниској температури од шест Келвинових степени (267 Целзијусових испод нуле), лед подсећа на стрктуру карфиола.

Најзанимљивије је то што, у одређеним условима, лед ствара биомимичке облике, што значи да изгледају као жива бића, са обрисима листова палме или црва или, чак, у мањој размери бактерија. Џулијан Картрајт наглашава да истраживачи не би требало да претпостављају да су облици који личе на жива бића, а налазе се у предметима који потичу из свемира, попут стене с Марса, доказ да је живот тамо заиста постојао. „Ако неко оде до друге планете и види склопове које изгледају као црв или палмин лист, не би требало одмах да сазива конференцију за новинаре, најављујући да је открио ванземаљски живот”, упозорава он.

Клобук од сапунице

С друге стране, постојање у леду биомимичких структура које личе на жива бића показује да је, природа, можда заиста преписала физику. Могуће је чак да је лед, иако превише хладан да би опстала већина живих организама какве познајемо, можда обезбедио одговарајућу унутрашњу средину за настанак пребиотичког живота.

„Очигледно је да биологија заиста користи физику”, објашњава Џулијан Картрајт. „Збиља, како не би? Не би требало да нас чуди када видимо да се биолошка устројства понекад очито користе једноставним физичким начелима. Када се вратимо у прошлост, чини се разумном претпоставити да је живот када се појавио, као посуду користио нешто много једноставније од данашње ћелијске мембране, вероватно неку врсту једноставног мехурића попут клобука од сапунице. Ова врста мехурића данас се може наћи у абиотичким склоповима, обоје у топлим условима; у хемији везаној за тзв. црне димњаке на морском дну, којима се увелико даје предност као могућем извору живота, али и у хемији морског леда.”

Хоће ли ова загонетна замисао донети заокрет у схватању да је живот потекао из свемира? Можда су претече живог стигле из свемира, али се истинска биохемија свих организама, заснована на угљенику, развила на Земљи.