دانشمندان در جستجوی حیات در محیطهای سخت، از معده انسان گرفته تا سطح مریخ، هستند. اما آیا این جستجو میتواند کلید کشف اسرار حیات در جهان باشد؟
اغلب ما فراموش میکنیم که حیات تا چه اندازه نادر و منحصربهفرد است. طبق آنچه تا به امروز میدانیم، زمین تنها سیارهای است که قادر به پشتیبانی از حیات است و احتمالاً منشأ آن به چيزي شبیه به موجودات تکسلولی پروکاریوتی امروزی بازمیگردد.
با این وجود، دانشمندان هنوز امید خود را برای یافتن LUCA (آخرین نیای مشترک جهانی) که تمام موجودات زنده از آن نشأت گرفتهاند، در خارج از سیارهٔ زمین از دست ندادهاند.
جستجوی حیات در محیطهای سخت
از زمانی که انسانها به موجودات مریخی فکر میکردند، دانش ما به طرز چشمگیری متحول شده است. جدیدترین کاوشگرهایی که سطح سیاره مریخ را پیمودهاند، نوعی ترکیبات و مواد معدنی کشف کردهاند که نشان میدهند شاید شرایط این سیاره در گذشته برای زندگی مناسب بوده است، ولی این تمام چیزی است که تا به امروز یافتهایم.
تا قبل از دهه 1960 میلادی، دانشمندان بر این باور بودند که شرایط موجود در منظومه شمسی، برای پیدایش حیات کاملاً نامساعد است. در آن دوران، تصور غالب بر این بود که حیات تنها در محیطهایی امکانپذیر است که در آن، موجودات چند سلولی قادر به بقا باشند. وجود آب، دمای معتدل بین صفر تا چهل درجه سانتیگراد، pH خنثی، شوری کم و نور خورشید یا منبع انرژی مشابه، از جمله الزامات ضروری برای حیات تلقی میشدند.
اما در اواسط قرن بیستم، توماس دی. براک (Thomas D. Brock) میکروبیولوژیست، باکتریهایی را در چشمههای آب گرم پارک ملی یلوستون کشف کرد که در دمای بالاتر از 70 درجه سانتیگراد زندگی میکردند. این کشف، اگرچه در آن زمان ارتباطی با جستجوی حیات فرازمینی نداشت، اما افقهای جدیدی را در علم گشود.
از آن زمان به بعد، موجوداتی به نام اکستریموفیل در سرمای طاقتفرسای شکافهای یخی قطبها تا فشارهای بینهایت اعماق اقیانوسها شناسایی شدند. باکتریهایی که به ذرات معلق کوچک در ابرها میچسبند، در محیطهای بسیار شور مانند دریای مرده یا محیطهای فوقالعاده اسیدی مانند ریو تینتو یافت شدهاند. برخی از اکستریموفیلها حتی در برابر سطوح بالای تشعشعات نیز مقاوم هستند.
اما شاید شگفتانگیزترین نکته، کشف این موجودات در درون بدن خودمان باشد. در سال ۲۰۰۵، دو دانشمند برجسته، بری مارشال و رابین وارن، به خاطر کشف باکتری هلیکوباکتر پیلوری و نقش تعیینکنندهاش در بروز بیماریهای معده، به دریافت جایزه نوبل پزشکی نائل شند. هلیکوباکتر پیلوری، نوعی باکتری است که به مجموعهای از سازوکارهای دفاعی پیچیده مجهز است و همین امر، بقای آن را در محیط اسیدی و نامساعد معده ممکن میسازد. برای مثال، این باکتری از تاژکهای خود برای حرکت در مایعات معده استفاده میکند، خود را به دیواره معده میرساند، از لایه محافظ مخاطی عبور میکند و در نهایت به سلولهای معده متصل میشود.
هلیکوباکتر پیلوری، با بهرهگیری از آنزیم، اوره موجود در معده را به آمونیاک و دیاکسید کربن تجزیه میکند. این فرآیند، محیطی با pH قلیاییتر در اطراف باکتری ایجاد میکند که شرایط را برای تکثیر آن فراهم میسازد. با افزایش جمعیت باکتری، سمومی به نام اگزوتوکسینها آزاد میشوند که باعث التهاب و آسیب به بافت معده میشوند. در نهایت، این آسیبها منجر به ایجاد زخم معده میشوند، زیرا بافت همبند زیرین در معرض اسید معده قرار میگیرد.
کشف آنها نشان داد که حیات، حتی در پنهانیترین نقاط بدن ما، یعنی در دیوارههای معده، جایی که با سطوح pH اسیدی مشابه سرکه، تاریکی مطلق، حرکات شدید دستگاه گوارش، آنزیمهای آسیبرسان و امواج متلاطم مواد غذایی روبروست، قادر به مقاومت و تکثیر است.
مطالعه میکروارگانیسمهای اکسترموفیل، این فرضیه را تقویت میکند که شاید در سایر اجرام منظومه شمسی، یا در یکی از 5500 سیاره فراخورشیدی شناساییشده، حتی در سختترین شرایط، پدیده شگفتانگیز حیات وجود داشته باشد. موجودات مریخی که امروزه در تخیل ما جای دارند، ممکن است شباهت بیشتری به باکتری هلیکوباکتر پیلوری داشته باشند تا هر موجود دیگری.