Kann das Leben auf der Erde von Mars stammen?

Beitrag des Monats: September 2013

von
David L. Rosen

Betreff:    | Nyikos könnte bezüglich der Panspermie recht haben
Datum:      | 08 Sep 2013
Message-ID: | 9244dc57-01b5-4ad2-9083-653e11753a17@googlegroups.com

Paul Gans hatte zuvor bereits über die (Un)Wahrscheinlichkeit des Lebens auf der Erde, das auf dem Mars begann, kommentiert.
> A martian meteorite would face all of UV radiation, gamma rays
> and cosmic rays. But it could happen.

David Rosen greift dieses Thema auf und beginnt seinen Beitrag des Monats:
A few minutes of UV radiation from the sun would kill every bacterial endospore in minutes. There is no unicellular organism that could survive direct UV radiation for more than an hour. Cosmic rays would kill any organism in a few years, unicellular or multicellular. I propose that these are the only two forms of radiation important to the problem.

Nehmen wir an, die Hypothese der nicht-sentienten schwachen Panspermie (NWP) ist korrekt. Leben entstand auf einer anderen Welt. Ein Meteorit schleuderte einige nicht-sentiente Organismen in den Weltraum, der resultierende Meteorit umkreiste die Sonne für eine unbestimmte Zeit, der Meteorit landete auf der Erde, Organismen im Meteorit fanden etwas zum Essen, und ihre Nachkommen entwickelten sich zu uns.

Nonsentient bedeutet hier keine Raumschiffe oder intelligenten Aliens. Weak bedeutet, dass das Organismus tatsächlich auf dem Mars entstanden ist. Hoyle glaubte an die Panspermie. Allerdings glaubte er auch an ein Steady State Universum. Daher musste er sich nicht mit dem ultimativen Ursprung des Lebens befassen. Das Leben war und wird immer sein, laut Hoyle. Da die meisten Wissenschaftler mit einer Version der Big Bang-Theorie einverstanden sind, ist Hoyles Version der Steady State-Theorie hinfällig. Eine Biogenese ereignete sich zum ersten Mal auf einem Planeten.

Nehmen wir an, dass die erste lebende Sache auf dem Mars entstand. Ich glaube das nicht selbst. Allerdings klingelt diese Hypothese nicht in meinem Wahnsinns-Detektor.

Lassen wir uns über zwei Formen von Strahlung unterhalten: solare UV-Strahlung und interstellare kosmische Strahlung.

Einige mehrzellige Organismen sind in der Lage, direkter UV-Strahlung ausgesetzt zu überleben. Mehrzellige Organismen könnten jedoch wahrscheinlich nicht dem Schock und der Hitze standhalten, die entstehen, wenn sie ins All geschleudert werden. Darüber hinaus altern mehrzellige Organismen im Laufe der Zeit. Es gibt keine Ruhezustandsphase bei einem beliebigen existierenden mehrzelligen Organismus, die länger als einige tausend Jahre überleben könnte. Ein Rotbuchenbaum könnte UV-Strahlung widerstehen und tausend Jahre alt werden, aber er würde wahrscheinlich durch den Schock der Beschleunigung ins All zerstört werden.

Hypothetisch gesehen war der in den Weltraum geschleuderte Organismus einzellig. Einige einzellige Organismen verfügen über eine Ruhestufe, die in einer trockenen Umgebung über sehr lange Zeiträume überleben kann. Dazu gehören bakterielle Endosporen, bakterielle Halophile und Dinoflagellatenzysten. Der Vakuumzustand ist sehr trocken. Ich stimme jedoch zu, dass Organismen, die diesen ähnlich sind, möglicherweise Millionen von Jahren in einem Vakuum überleben können. Daher;

Nehmen wir an, der Organismus im Meteorit hatte eine Ruhestufe, die etwas Ähnliches wie eine bakterielle Endospore, ein ruheindes Halophil oder eine Dinoflagellatenzyste war. Lassen Sie uns keine Hypothese über die aktive Phase des Mikroorganismus aufstellen. Zum Beispiel bildet keine autotrophe Bakterienart eine Endospore. Allerdings halte ich es für plausibel, dass eine ausgestorbene Bakterienform Endosporen gebildet und die Photosynthese genutzt haben könnte. Wenn Sie das nicht mögen, denken Sie daran, dass Dinoflagellaten in einigen Stufen ihres Lebenszyklus die Photosynthese betreiben. Der Meteorit könnte etwas Analoges zu einer Dinoflagellatenzyste enthalten haben.

Daher widerlegt die Lebensdauer von Organismen nicht die NWP. Zeit allein widerlegt die NWP nicht. Vakuum allein widerlegt die NWP nicht. Ja, es gibt Organismen, die "100 Millionen Jahre lang die Luft anhalten" könnten. Allerdings wären sie in einem Ruhezustand. Ein Organismus könnte nicht gleichzeitig völlig trocken und aktiv sein. Daher konnten sie sich nicht im Meteoriten vermehren. Jeder Sporen, der durch einen kosmischen Strahl getötet wurde, würde während des Umlaufs des Meteoriten nicht ersetzt.

Die Organismen müssen über einen sehr langen Zeitraum hinweg der Strahlung standhalten. Die Reise würde höchstwahrscheinlich Millionen von Jahren dauern. Diese Organismen müssten im Schatten sein, um selbst nur wenigen Minuten lang UV-Strahlung zu überstehen. Daher muss geklärt werden, wie die hypothetischen Sporen vor UV-Strahlung geschützt werden. Kosmische Strahlung würde die Sporen langsamer töten, da kosmische Strahlung eine geringere Flussdichte aufweist.

UV-Strahlen werden von fast allen festen Materialien stark absorbiert oder reflektiert. Daher ist es leicht, sich eine Art von UV-Schutzschild, die „zufällig" entsteht, vorzustellen. Dennoch ist UV-Strahlung für ein einzelliges Organismus noch tödlicher als kosmische Strahlung. Daher muss die Natur dieses Schutzes bereits vor der kosmischen Strahlung behandelt werden.

Es gibt keinen natürlichen Schutz, der die Spore vor kosmischer Strahlung schützen würde. Organismen werden auf der Erde vor kosmischer Strahlung durch die Atmosphäre geschützt. Allerdings ist unsere Atmosphäre sehr dick. Die Spore müsste so tief im Meteoriten liegen, dass das Meteoritenmaterial den gleichen Schutz bietet. Wenn der Meteoriten aus festem Gestein bestünde, könnte kein Organismus so tief in das Gestein eindringen. Wenn der Meteoriten porös wäre, würde der Schutz wahrscheinlich während des Auswurfs aus dem Mars nicht intakt bleiben.

Das einzige, woran ich denken kann, ist, dass vielleicht die Reise nicht Millionen von Jahren dauerte. Vielleicht wurde der Meteorit durch einen „Zufall" auf einer direkten Route gestartet, die nur Monate dauerte. Ich halte das für unwahrscheinlich. Allerdings habe ich keine Berechnungen durchgeführt. Vielleicht ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses über einen Zeitraum von einer Milliarde Jahren groß. Vielleicht war die Häufigkeit von Asteroideneinschlägen auf dem Mars vor 4 Milliarden Jahren viel höher als die Häufigkeit von Asteroideneinschlägen heute.

Nur zur Klarstellung: Ich halte NWP für unplausibel. Ich habe es jedoch nicht a priori abgelehnt. Ein wenig Daten oder Berechnungen könnten mich auf beide Seiten bringen. Vage Hinweise auf Unwahrscheinlichkeit und Komplexität werden mich ebenfalls nicht überzeugen.

Calculators, anyone?