האם גדלו הסיכויים לקיום חיים מחוץ לכדור הארץ?
במסיבת עיתונאים דרמטית שהתקיימה אמשהודיעה נאס"א שהתגלתה צורת חיים מיוחדת במינה בתחתית אגם מונו בקליפורניה. המיוחד בצורת החיים הזו הוא שהיא מתבססת על היסוד הרעיל ארסן כאחד מאבני הבניין שלה. האם פירוש הדבר שחיים יכולים להימצא גם בחלל?
כל צורות החיים על כדור הארץ מבוססות על ארבעת היסודות מימן, פחמן, חנקן וחמצן וכן על היסודות זרחן וגופרית. הזרחן הוא מרכיב חשוב במולקולת הדנ"א האחראית על התורשה והצופן הגנטי. והנה, צורת החיים החדשה הצליחה מכורח התנאים שהעמידה בפניה סביבת המגורים שלה, להחליף את הזרחן בארסן.
אסטרוביולוגיה
נאס"א: חיידק הניזון מרעל הוא סיכוי לקיום חוצנים
AFP
מדענים מדווחים כי הצליחו לגדל בקטריה הניזונה מהיסוד ארסן במקום מזרחן – אחד מששת היסודות שמדענים העריכו כי הם חיוניים לקיומם של חיים. הדבר מעלה את האפשרות כי מחוץ לכדור הארץ קיימות צורות חיים אחרות המתקיימות באמצעות ביולוגיה השונה מזו שהכרנו עד היום
ארסן הוא יסוד הדומה לזרחן ולכן הוא מתאים להחליף את אטומי הזרחן במולקולות הדנ"א. מולקולות אלו מורכבות מרצף של סוכר-פוספט, כאשר הפוספט הוא מולקולה המכילה זרחן אליו קשורים 4 אטומי חמצן.
הארסן מצוי מתחת לזרחן בטבלה המחזורית והוא דומה לו מאוד מבחינה כימית. מסיבה זו, יכולים אטומי ארסן לתפוס את מקומם של אטומי הזרחן בתהליכים כימיים וביולוגיים, אלא שבמרבית צורות החיים המוכרות לנו, התוצאה של החלפת אטומי הזרחן בארסן היא רעילה ועלולה לגרום מוות.
מסיבה זו שימש הארסן כרעל יעיל מאוד לאורך ההיסטוריה האנושית וכן כמרכיב חשוב בתכשירי הדברה. החידוש בגילוי האחרון של הבקטריה מאגם מונו הוא שלא רק שהבקטריה עמידה בפני הארסן, אלא שהיא אף שגשגה בנוכחות היסוד הרעיל ואף השתמשה בו כדי לגדול ולהתרבות, הן כיסוד המשתלב במבנה התא והן כיסוד המצוי במקום חשוב במולקולת הדנ"א.
המדענית פליסה וולף-סימון האחראית לתגלית חוקרת את הסתגלותם של חיידקים לארסן (צילום: רויטרס)
זו אינה הפעם הראשונה שהתגלו צורות חיים במקומות על כדור הארץ שנחשבו כבלתי אפשריים לקיומם של חיים: בין אם במעמקי האוקיינוס כמעט ללא חמצן, בחושך מוחלט ובלחצים עצומים, בנקיקים רווי מלח, בים המלח, בקרקעית האוקיינוס סמוך לפתחי הרי געש וכדומה.
ואולם כל צורות החיים שהתגלו עד כה היו מבוססות על אותן אבני הבניין המשותפות לכל היצורים על כדור הארץ. זו הפעם הראשונה שהתגלתה צורת חיים אחרת שאחת מאבני הבניין שלה שונה מכל היתר, אם תרצו – חייזרית.
מה משמעות הגילוי?
המשמעות האחת היא שזהו ניצחון חשוב מאוד לדוגלים בתורת האבולוציה. סביר להניח שמקורה של הבקטריה מבוססת הארסן הוא בכדור הארץ. הימצאותה באגם שבו יש נוכחות גבוהה מאוד של ארסן כפתה עליה שימוש ביסוד הרעיל כחלק חשוב בחילוף החומרים שלה.
השגשוג של הבקטריה בסביבה שהיא רעילה למרבית צורות החיים בכדור הארץ היא הוכחה לכך שבכל סביבת חיים יש יתרון לצורת חיים שהיא סתגלנית יותר לאותה סביבה. המקרה של הבקטריה הזו הוא מקרה קיצוני של הסתגלות.
אגם מונו שבקליפורניה, שם התגלתה הבקטריה (צילום: AFP)
המשמעות השניה של הגילוי היא ההשלכות על הסיכוי למצוא חיים מחוץ לכדור הארץ. גילוי צורת חיים חריגה עד מאוד מראה שחיים נוצרים ופורצים דרך גם כאשר הסיכויים לכך הם אפסיים מנקודת המבט של יצורים החיים על כדור הארץ.
בכל המקומות על מערכת השמש שלנו התנאים עוינים עד מאוד לכל יצור המתגורר על כדור הארץ ולכן קשה להסיק מכך שהם עשויים להכיל חיים. למשפט זה צריך להוסיף, לאחר הגילוי האחרון, את הסיומת – האמנם?
כוכב הלכת נוגה הוא גיהינום רותח של גשמים חומציים. מאדים הצחיח משווע לכל טיפת מים באטמוספרה דלילה של פחמן דו-חמצני. טיטן, גדול ירחיו של שבתאי, מכיל אגמים המזכירים יותר נוזלים המצויים בבארות הנפט מאשר אוקיינוסים. גם ביתר כוכבי הלכת והירחים במערכת השמש התנאים עוינים כל כך עד שהמקומות הקיצוניים ביותר על פני כדור הארץ נדמים לעומתם ככפר נופש.
חיים בכל מקום
משמעות הגילוי האחרון הוא שחיים יכולים למעשה להתקיים כמעט בכל מקום. הסתגלות כה קיצונית הבאה לידי ביטוי בהחלפת מרכיב חשוב מאוד של התא ושל הדנ"א מראה שתנאים הנחשבים כקיצוניים מהווים אמנם מחסום, אך כנראה שלכל מחסום יש דלת קטנה, שהחיים מסוגלים לפתוח.
למעשה זה אינו מקרי שהחיים מבוססים על אותם שישה יסודות הנפוצים ביותר ביקום. בכל אזור בשמיים שבו נוצרים כוכבים שסביבם נוצרים מן הסתם כוכבי לכת, היסודות האלה שכיחים ביותר. מולקולות המשמשות אבני בניין לחיים, חומצות אמינו, סוכרים, פוספטים וכדומה מצויות בכל ענן מולקולרי שבו נוצרים כוכבים.
אין זה מקרי משום שאחד העקרונות הבסיסיים בטבע הוא עיקרון הפשטות – אם הטבע יכול להשתמש בחומרי היסוד הזמינים כל-כך, אין לו כל צורך להסתבך ולהשתמש ביסודות אקזוטיים. לכן חשובה כל כך משמעות הגילוי – לא רק שהחיים יכולים לפרוץ בכל מקום, אלא שגם אם מתרחשת תקלה, החיים מסתגלים ופורצים להם דרך.
החיים, כנראה, מלבלבים בכל פינה ופינה ביקום שלנו, אם כי חשוב לזכור שעד כה לא התגלתה כל צורת חיים מחוץ לכדור הארץ, גם לא בצורה הפרימיטיבית ביותר. ועדיין שאלת השאלות נותרה פתוחה – האם בכל מקום בו ייתכנו חיים תיתכן גם אינטליגנציה? על כך ברשימה הבאה.
מפת כוכבים מסתובבת להורדה ומידע נוסף על התצפית בירח ובכוכבי הלכת ואירועים אסטרונומיים נוספים אפשר למצוא בלוח השנה האסטרונומי.
ד"ר יגאל פת-אל, קוסמוס טלסקופים, מנהל מצפה הכוכבים בגבעתיים ומנהל פורום אסטרונומיה ב-ynet.
לפנייה לכתב/ת 
בקטריות ניזונות מארסן
צילום: רויטרס
