Bakterier i materialet?

Kontroversen over marsliv er kun lige begyndt

W. Wayt Gibbs & Corey S. Powell

NYT TEGN PÅ LIV I RUMMET FINDES: Meteoritter giver fossile encellede organismer ulig nogen kendt på jorden," råbte en overskrift i New York Times. "Noget derude," faldt Newsweek ind. Respekterede forskere fortalte mængder af journalister, at deres arbejde, som blev offentliggjort i et prestigefyldt blad, afslørede komplekse kulbrinter og hvad der lignede fossile bakterier begravet dybt inde i en meteorit. Dette, hævdede de, var " det første fysiske vidnesbyrd om eksistensen af former for liv uden for vor planet."
    Det var 1961 og meteoritten, det drejede sig om, var ikke den fra Mars, der har været i nylige overskrifter, men en anden, som var faldet et århundrede tidligere i Orgueil, Frankrig. Efter nærmere gransken blev de forbavsende vidnesbyrd efterhånden forkastet af den videnskabelige mening. De organiske kemikalier og "fossiler" viste sig at være brandbæger pollen og ovnaske.
    Så det er med forståelig skepsis, at forskere hilser de kække forsikringer, af David S. McKay fra National Aeronautics and Space Administration Johnson Space Center og otte kolleger, at de særlige egenskaber, de fandt i meteorit ALH84001, bedst forklares af eksistensen af primitivt liv på den tidlige Mars. Til trods for offentlig entusiasme om konklusionerne, offentliggjort i Science, har mange førende forskere, som studerer meteoritter og gammelt liv, vejet vidnesbyrdene og fundet dem uoverbevisende. "Der er ikke-biologiske tolkninger af McKays materiale, som er meget mere sandsynlige," konkluderer Derek Sears, redaktør af bladet Meteoritics and Planetary Science.
    Den 7. august gennemgik aftennyhederne AL84001s imponerende resume: født for 4,5 milliard år siden i Mars' dybder; af et stort nedslag sprøjtet ud i det interplanetariske rum for at drive afsted i 16 millioner år; fanget i Jordens tyngdekraft og trukket ned i den Antarktiske sne; begravet i is i 10 til 20 århundreder indtil 1984, da meteoritjægere samlede den op og gjorde den berømt. Så meget er alle næsten enige om; kontroversen samler sig om klippens mindre strålende indvendige fortælling.
    McKay og hans samarbejdspartnere byggede sagen for liv på fire linier vidnesbyrd. Det første er stænk, ikke større end punktummer, som prikker væggene i revner og sprækker, der perforerer meteorittens skinnende skorpe. Disse formationer af mange lag, kaldet karbonat (kulsurt salt, o.a.) rosetter, har tendens til at have kerner rige på mangan, omgivet af et lag jernkarbonat og så af en jernsulfid skorpe. Bakterier i damme kan frembringe lignende rosetter når de omsætter mineraler. Men "det er også en fuldstændig fornuftig rækkefølge at finde i et skiftende kemisk miljø," indvender Kenneth H. Nealson, biolog på University of Wisconsin.
    Den anden linie vidnesbyrd samler sig om opdagelsen af organiske forbindelser kaldet polycyclic aromatic hydrocarbons (kulbrinter, o.a.), eller PAH'er, i og omkring karbonatet. Richard N. Zare, Stanford University kemiker og medforfatter af Science artiklen, rapporterer, at klippen indeholder en usædvanlig blanding af visse letvægts PAH'er. "I forening med alle de andre data forekommer det mig mest sandsynligt, at de alle kom fra nedbrydningsprodukterne af noget, der engang var i live," siger han.
    Kritikere foreslår imidlertid andre mulige forklaringer. "Hydrotermisk syntese kunne tage uorganisk carbon og vand og lave aromatiske organiske stoffer; man ville få de samme, som de rapporterer," udpeger Bernd Simoneit, kemiker på Oregon State University. "Og se på Murchison meteoritten, som menes at komme fra asteroidebæltet," tilføjer Everett Shock fra Washington University. "Hundreder af organiske forbindelser er blevet identificeret i den, inkluderende aminosyrer og forbindelser nærmere til de ting organismer virkelig bruger. Den har også karbonat mineraler i sig, - og virkelig faste vidnesbyrd om vand - alligevel er der ingen der siger, at der er liv i asteroidebæltet."
    Ved at rette kraftige elektronmikroskoper mod ALH84001 fandt McKays gruppe sin tredje og mest overbevisende stump vidnesbyrd; små, dråbeformede krystaller af magnetit og jernsulfid er indesluttet på steder, hvor karbonatet er opløst, antageligt af en slags syre. Forfatterne bemærker, at visse bakterier fremstiller stort set lignende magnetit- og jernsulfidkrystaller. Joseph Kirschvink, biomineralog på California Institute of Technology, er enig i, at mineraldannelserne er interessante. "Hvis det ikke er biologi, kan jeg ikke forklare, hvad fanden der foregår," siger han. "Jeg kender ikke noget andet, der kan lave sådanne krystaller." Shock forbliver uoverbevist. "Der er andre måder at få disse former på. Og under alle omstændigheder," fortsætter han, "er former en af de værste ting man kan bruge i geologi til at definere ting."
    Den sidste tråd af vidnesbyrd har tiltrukket de skarpeste angreb. Mens de undersøgte ALH84001 under et elektronmikroskop, fandt McKays hold langstrakte og ægformede strukturer inde i karbonatet; forskerne tolkede disse som fossile mikroorganismer. Mange forskere er ikke overbevist om, at sådanne organismer nogensinde fandtes på Jorden, for ikke at sige andre steder. Der er også en virkelig fare for, at en observatørvirkning er på spil.
    "Problemet," siger NASA exobiolog Jack Farmer, "er, at på den skala af kun tiendedele af nanometer kan mineraler vokse til former, der er næsten umulige at skelne fra nanofossiler." Men Everett K. Gibson, Jr., en anden af McKays medforfattere, svarer, at "vi eliminerede den mulighed for de fleste af vore eksempler ved at notere manglen på krystalvækst overflader" og andre mineralogiske egenskaber.
    Nogle kritikere finder også "fossilernes" lille størrelse svær at stemme overens med de andre vidnesbyrd. "Disse strukturer indeholder en en-tusindedel af rumfanget af de mindste jordiske bakterier," udpeger Carl R. Woese fra University of Illinois, som studerer gammelt livs kemi. "De presser virkelig den nedre grænse," siger han, af hvor lille en levende enhed kan være. Desuden er de formodede Mars bakterier dårligt større end de mineral krystaller, de antages at have frembragt.
    Hvis ikke liv, hvad kan så redegøre for denne mærkelige samling egenskaber? En mulighed er en hydrotermisk proces. "Tænk på varme væsker, der flyder gennem skorpen," foreslår John F. Kerridge fra University of California i San Diego. "Krystalliseringen af magnetit, jernsulfider og karbonat, med en ændring af kemien i tidens løb, er fuldstændig fornuftigt. Hvis der nogen steder i Mars' undergrund er PAH'er, så ville de være blevet båret af denne væske og aflejret, hvor væskerne krystalliserer. Jeg tror, nanostrukturerne mest sandsynligt er en usædvanlig overfladekonsistens, der er resultatet af måden, hvorpå karbonatet krystalliserede."
    Så er der forureningens spøgelse. Jeffrey Bada fra Scripps Institution of Oceanography i La Jolla, Californien, bemærker, at PAH'er er blevet fundet i gletscheris, men kun i små koncentrationer; da han analyserede en anden Mars meteorit, fandt han, at jordiske aminosyrer havde arbejdet sig vej ind i klippen. McKay og hans kolleger prøvede at undgå at blive narret af forurenende stoffer ved at køre de samme afprøvninger på adskillige Antarktiske meteoritter. De viste, blandt andre ting, at intet levede inde i ALH84001 på det tidspunkt, da den blev analyseret, at de fleste (men ikke alle) karbonater indeholdt isotoper associeret med Mars og at PAH'er var mere koncentrerede inde i klippen end på ydersiden. "Disse argumenter er fnug og forenklede," svarer Sears. "At være udsat for vejrliget er en sjusket proces. Ting filtreres ind og filtreres så ud; de gør ikke det indlysende."
    Eftersøgningen af bedre svar er allerede i gang. Forskere i mange discipliner kappes om at få stykker af ALH84001 og de 11 andre meteoritter, der er indentificeret som værende fra Mars. Zare siger, at han ønsker at søge efter aminosyrer og at sammenligne carbon 13 i PAH'erne med det fra Mars - arbejde, som nogen føler han burde have udført, før han offentliggjorde sine resultater. McKay har talt om, at skaffe elektron mikrografer af tynde skiver af nanofossilerne, men sådanne anstrengelser vil gå til grænsen af nuværende teknologi.
    Hvis resultaterne holder, er der nogen, som har mistanke om, at det kun er toppen af isbjerget. "Mit indtryk er, at bakterieliv eksisterer på planeter omkring en ud af 10 stjerner, måske flere," spekulerer Stanley Miller fra U.C.S.D. "Jeg ville betragte liv på Mars ikke som en overraskelse men som en ny front."

fra Scientific American, oktober, 1996, pp. 12-13.

26. juli, 2005.

Index