Return to Plante

Scrutând Universul

Una din cele mai tulburătoare probleme ale biologiei în general şi ale cosmobiologiei în special o constituie răspândirea vieţii în Univers.
Viaţa, ca una din formele de mişcare a materiei, apare ori de câte ori există condiţii favorabile într-un punct oarecare din Univers.
Care sunt aceste condiţii prielnice?
Principiul unităţii materiei în Univers, dovedit fără putinţă de tăgadă prin detectarea spectroscopică a aceloraşi elemente în compoziţia chimică a întregii lumi, atrage după sine principiul unităţii vieţii în Univers.
Viaţa ca mod de existenţă a substanţelor albuminoide apare pe anumite trepte ale evoluţiei materiei şi se menţine între anumite limite bine statornicite. Indiferent de formele pe care le îmbracă materia vie, apariţia şi existenţa lor sunt legate de anumite condiţii.
Viaţa nu poate apărea şi nu se poate dezvolta pe suprafaţa stelelor unde există temperaturi fantastice, ci doar pe suprafaţa planetelor, a căror limite termice variază între —80°C şi +70°C. Sub —80°C se produce cristalizarea sucului celular, deci sfărâmarea structurii intime, iar la peste +70°C are loc procesul de coagulare a substanţelor albuminoide, ceea ce face cu neputinţă metabolismul. Este foarte adevărat că viaţa — cel puţin după datele experimentale obţinute pe planeta noastră — se menţine şi în afară de aceste limite. De pildă, bacilul ozokeritic, descoperit recent în ozokerită, suportă o temperatură de +85°C, iar sporii săi se menţin timp de 5 ore la o temperatură de +120°C şi la o presiune de o atmosferă. Cercetări recente de citologie au dovedit că nu numai organismele inferioare, dar şi unele organisme superioare rezistă în stare de anabioză la temperaturi cu mult sub limita critică.
Desigur că viaţa, în anumite forme deosebit de rezistente și bine adaptate, se poate menţine şi în astfel de medii neprielnice. Însă în niciun caz nu poate lua naștere în astfel de condiţii. Dacă s-ar găsi totuşi forme de viaţă pe una dintre planetele cu o temperatură medie în afara limitelor amintite, n-am greşi apreciind că acestea ar fi relicte dintr-o anterioară perioadă geologică, mai prielnică din punct de vedere termic.
În al doilea rând, ca viaţa pe o planetă să fie posibilă, se impune ca planeta respectivă să fie cât mai stabilă sub raportul masei şi să primească de la steaua ei o cantitate constantă şi cât mai uniformă de radiaţie luminoasă şi calorică. Pentru aceasta, orbita planetei trebuie să fie cât mai aproape de o formă circulară, deci raza ei să varieze în limite cât mai mici.
În al treilea rând, masa planetei trebuie să nu fie nici prea mică, nici prea mare. Dacă masa este prea mică, atmosfera nu se poate menţine în jurul ei, iar formarea apei în stare lichidă nu e cu putinţă, chiar dacă temperatura este favorabilă vieţii. Dacă masa e prea mare, are o temperatură proprie prea ridicată și reţine în jurul ei toate elementele existente în Univers, fără să dea posibilitate formării unei ambianţe chimice favorabilă apariţiei vieţii.
În al patrulea rând, în structura planetei hidrogenul trebuie să se afle în cantitate suficientă pentru a permite acumularea unor mase mari de apă necesare circulaţiei intense, care ajută la răspândirea diferitelor elemente pe suprafaţa acesteia. În cursul îndelungatelor epoci geologice, datorită unei astfel de circulaţii a apei, masele oceanice în care a luat naştere viaţa au fost îmbogăţite cu toate elementele şi compuşii indispensabili formării substanţelor albuminoide.
În sfârșit, în al cincilea rând, vârsta planetei, deci şi a stelei în jurul căreia evoluează, trebuie să fie suficient de înaintată (cel puţin 2—3 miliarde de ani) pentru ca să poată avea loc o migraţie îndestulătoare a substanţelor minerale necesare constituirii corpurilor organice complexe, în special a albuminoidelor şi pentru a se trece prin selecţie de la protoforme de tipul coacervatelor la forme organizate de tipul celulelor.
Care poate fi frecvenţa apariţiei unor forme de viaţă în Univers? Aplicând calculul probabilităţilor şi ținând seama de condiţiile enumerate mai sus, putem afirma că numărul zonelor din Cosmos unde putem întâlni dovezi de viaţă vegetală şi animală este apreciabil.
Viaţa poate apărea numai pe planete. Observaţiile astronomice au stabilit că circa 90% din numărul total de stele au planete şi deci condiţii pentru apariţia vieţii.

Dintre aceste stele, circa 80% aparţin sistemelor duble sau multiple, iar din restul de 20% stele simple, peste 15% sunt stele masive, actinice şi prin urmare stele relativ tinere doar 5% sunt stele suficient de vechi şi stabile sub raportul masei şi a constanţei de iluminaţie pentru a favoriza apariţia vieţii.
Mergând mai departe pe calea deducţiilor, doar 10% din planetele acestor stele vechi şi stabile prezintă limite termice vitale prin distanţa favorabilă la care sunt situate faţă de steaua de care depind şi doar 0,1% au o masă mijlocie şi o orbită circulară. Dintre acestea cam 60% au o vechime de cel puţin 3,5 miliarde de ani, cifră considerată pentru condiţiile terestre necesară evoluţiei de la coacervate la fiinţe raţionale.
Ținând seama că în sistemul nostru metagalactic există sute de milioane de galaxii, şi fiecare galaxie e formată la rândul ei din miliarde de stele pot exista sute de mii de planete pe care apariţia şi dezvoltarea vieţii sunt cu putinţă.
Ce probe ne stau la îndemână pentru dovedirea vieţii în Univers?
Meteoriţii, ambasadorii lumilor extraterestre, sunt deocamdată singurele probe geologice care pot fi supuse unui examen direct pentru descoperirea urmelor de viaţă sau a produselor activităţii vitale în Cosmos.
Oamenilor de ştiinţă le stau la îndemână mii de meteoriţi şi de fragmente meteorice. În general, în meteoriţii pietroşi există carburi apropiate de hidrocarburi. În 1857, F. Wohler a extras din meteoritul căzut în Ungaria, aproape de Kaba, o hidrocarbură cu lanţ lung de tipul ozokeritei. Analiza chimică a meteoritului de la Orgueil, făcută de S. Kloez, a relevat prezenţa unei substanţe amorfe, foarte asemănătoare cu humusul, oare se găseşte în anumiţi combustibili minerali. Aceste constatări au condus în mod firesc la concluzia că hidrocarburile din meteoriţi s-au format prin descompunerea unor organisme care au trăit odinioară în unele corpuri cereşti.
Progresele chimiei organice au adus însă şi dovada contrarie, şi anume că aceste hidrocarburi se pot forma şi pe cale anorganică, pornindu-se de la cogenită, (FeNiCo)3C, un mineral constituit din carbură de fier, nichel şi cobalt, frecvent în structura meteoriţilor. M. Berthelot şi P. Schutzenberger au arătat că aceste hidrocarburi sunt asemănătoare cu cele care se formează în timpul topirii fierului la temperaturi ce exclud orice posibilitate de viaţă.
Pentru a putea susţine ipoteza biogenă a acestor hidrocarburi, era necesar să se pună în evidenţă prezenţa în meteoriţi a unor germeni microbieni. Se ştie, de pildă, că germenii microbieni închişi într-un mediu termic izolator rezistă la temperaturi înalte şi chiar la radiaţii şi supravieţuiesc zeci de milioane de ani.
O descoperire deosebit de interesantă în acest sens a fost făcută recent de profesorul german W. Dombrovski care a izolat peste 40 de specii de bacterii încă necunoscute din cristale de sare de vârstă permiană. Aceste bacterii, după 180 milioane de ani, fiind introduse într-o soluţie specială nutritivă, au înviat şi au început să se înmulţească prezentând un metabolism cu totul deosebit de cel al bacteriilor contemporane.
Nici radiaţiile cosmice, atât de vătămătoare pentru organisme, nu afectează unele microorganisme. S-a constatat de pildă, că Micrococus radiogirans rezistă la intensitatea unui flux de raze gama superior celui existent în centurile de radiaţie ale Pământului.

În lumina acestor date moderne apare deci plauzibilă descoperirea pe aceşti meteoriţi a unor bacterii în stare de anabioză, care ar putea fi reactivate. În 1932, Ch. Lipman a reuşit, după ce a sterilizat suprafaţa meteoriţilor şi a luat măsuri pentru împiedicarea pătrunderii bacteriilor terestre, să obţină culturi de bacterii vii în formă de bastonaşe sau coci prin introducerea unei pulberi meteorice într-un mediu nutritiv. Analogia dintre bacteriile izolate din meteoriţi şi cele terestre a pus sub semnul întrebării, cercetările lui Lipman, care au fost considerate insuficient de bine puse la punct sub raportul asigurării unei sterilităţi perfecte. Abia după 30 de ani, în 1962, s-a putut confirma cu precizie, la nivelul celei mai moderne tehnici de laborator, prezenţa microorganismelor în meteoriţi. Recent cercetătorii belgieni au adus noi probe concludente în această direcţie. Deocamdată, la atât se reduc dovezile concrete ale existenţei vieţii în Univers.
În lărgirea sferei noastre de investigaţie cosmobiologică, de un mare ajutor ne este analiza spectrală. Prin studierea spectrelor de absorbţie ale unor planete unde s-ar putea manifesta viaţa putem obţine unele date directe şi indirecte referitoare la existenţa unor forme de viaţă vegetală.
Datele directe se referă la prezenţa oceanului clorofilian, al cărui spectru caracteristic ar putea fi întâlnit pe suprafaţa planetelor. Unele dovezi ni le-a furnizat deocamdată doar analiza spectrală a oceanelor şi canalelor marţiene.
Datele indirecte se referă la depistarea pe imaginea spectrală a benzilor caracteristice unor gaze legate de activitatea vitală a plantelor şi anume oxigenul, azotul şi bioxidul de carbon, prezente în atmosfera unor planete care întrunesc condiţiile necesare vieţii.
Oxigenul molecular prezintă un interes cu totul deosebit. El s-a format pe cale biogenă în procesul de fotosinteză care are loc în plantele verzi. În plantele lipsite de fitosferă, oxigenul nu se găseşte în stare liberă, el fiind absorbit treptat o dată cu trecerea de la rocile eruptive la rocile sedimentare.
Condiţionarea vieţii pe o planetă de prezenţa oxigenului molecular în atmosfera acesteia se izbeşte de unele greutăţi. Cunoaştem chiar pe planeta noastră numeroase organisme anaerobe, deci care n-au nevoie de acest gaz pentru procesele lor vitale. N-ar fi exclus ca pe alte planete viaţa organismelor inferioare să se fi adaptat în condiţii tolerabile de temperatură, unei compoziţii chimice a atmosferei cu totul deosebită celei de pe Pământ. Aşadar, prezenţa oxigenului molecular pe alte planete nu poate indica decât o oarecare analogie între viaţa vegetală a acestora şi vegetaţia terestră, al căror numitor comun este clorofila.
Şi azotul molecular, după cum arată V. Vernadski, e de natură biogenă, apărând în urma acţiunii organismelor denitrifiante, de altminteri ca şi CO2, ca produs al respiraţiei organismelor vii. Nu-i mai puţin posibil însă ca aceste două gaze să fi luat naştere şi pe cale abiogenă, primul în urma oxidării anorganice a amoniacului cu degajare continuă de hidrogen, al doilea în urma activităţii vulcanice. Oricum, prezenţa lor oferă unele indicii care, asociate cu alte date de observaţie, pot îngădui formularea unor presupuneri.
În sfârșit, analiza spectrală împletită cu analiza fotografiilor făcute cu filtre speciale poate să pună în evidenţă existenţa sub formă de nori şi oceane planetare a apei, corpul chimic constituent al oricărui organism şi leagănul vieţii primordiale.
Desigur că toate aceste dovezi raportate în multe cazuri la exemple terestre nu pot fi satisfăcătoare şi nu sunt capabile să dea o imagine clară a diversităţii şi specificităţii formelor de viaţă din Univers. Nu vom reuşi să obţinem date concludente decât după ce se vor crea condiţii pentru zborurile interplanetare de lungă durată şi pentru cercetări minuţioase pe suprafaţa planetelor accesibile.
Cert este însă că există viaţă în Cosmos şi că nu e atât de departe timpul când probele culese de astronauţi vor confirma unitatea legilor de dezvoltare, a materiei vii în Univers.

Sursa: Botanica distractivă, Ed. Tineretului, de Tudor Opriș
Realizare articol: profesor Anca Ciortea


Prezentare realizata pentru dumneavoastra de: Corina & Bogdan Simeanu

Folosim și noi cookies Read More pentru a ne asigura că îți putem oferi cea mai bună experiență. Dacă vei continua să utilizezi site-ul considerăm că îți asumi și faptul că te vei bucura de el în continuare. Ok

WP-Backgrounds Lite by InoPlugs Web Design and Juwelier Schönmann 1010 Wien