Hipoteza Panspermii - czy życie przybyło na Ziemię z kosmosu?

Od zarania dziejów ludzie zastanawiali się nad tym, jak powstało życie. W V w. p.n.e. grecki filozof Anaksagoras rozważał możliwość, zgodnie z którą życie mogło przybyć na Ziemię z wszechświata. Przez następne wieki pomysł Anaksagorasa został zapomniany, jednak dziś ten grecki filozof jest często wymieniany jako inicjator hipotezy panspermii. Wraz z rozwojem biologii oraz fizyki, coraz więcej osób zaczęło dochodzić do podobnych wniosków co Anaksagoras. W XIX wieku temat kosmicznego pochodzenia życia na Ziemi rozwijali tacy naukowcy jak Berzelius, Richter czy Kelvin.

W 1903 roku szwedzki chemik oraz fizyk Svante Arrhenius sformułował hipotezę panspermii w swoim artykule zatytułowanym "Dystrybucja życia w kosmosie". Arrhenius był głównym propagatorem panspermii na początku XX wieku, sugerując, że życie rozprzestrzenia się w kosmosie za pomocą bakterii. W późniejszych latach dołączyli do niego m.in. tacy naukowcy jak Fred Hoyle, Francis Crick czy Chandra Wickramasinghe, a wielu innych uważa tę hipotezę za prawdopodobną.


Panspermia ma co najmniej kilka różnych wariantów – niektóre z nich dotyczą naturalnego przepływu bakterii w kosmosie, zaś inne są związane z obcymi cywilizacjami. Panspermia może zachodzić w skali międzyplanetarnej oraz międzygwiezdnej. Głównym założeniem panspermii jest to, że życie przybyło na Ziemię z kosmosu w postaci unoszących się w przestrzeni kosmicznej przetrwalników bakterii. Proces ten miałby się odbyć za pomocą komet, meteoroidów, planetoid, a także sond kosmicznych. W ten sposób zalążki życia w postaci zarodników mikroorganizmów mogłyby się przenosić w kosmosie po różnych układach gwiezdnych.


Pierwszym wariantem panspermii jest tzw. radiopanspermia. Wariant ten rozważał Svante Arrhenius, sugerując, że mikroskopijne bakterie mogłyby przetrwać w przestrzeni kosmicznej, będąc napędzane przez wiatr słoneczny. Takie rozwiązanie ma jednak kilka wad. Po pierwsze, wraz ze wzrostem rozmiarów oraz masy bakterii, skuteczność tej metody drastycznie maleje. Po drugie, Josif Szkłowski oraz Carl Sagan uznali, że metodę tę całkowicie pogrążyłoby śmiertelne działanie promieniowania kosmicznego. Zwolennicy radiopanspermii wpadli zatem na pomysł, aby osłaniać bakterie przed śmiertelnym promieniowaniem ultrafioletowym. Wg badań, w ten sposób zarodniki mogłyby przetrwać nawet do 6 lat w przestrzeni kosmicznej. Zważywszy na odległości międzygwiezdne, taki wariant panspermii nie byłby jednak zbyt efektywny. Dodatkowo w przypadku radiopanspermii bardzo łatwo o uszkodzenie DNA.


Kolejny wariant panspermii nazywany jest litopanspermią. W tym przypadku zarodniki życia dotarłyby na Ziemię za pomocą materiałów skalnych. Takie materiały zostałyby wyrzucone z własnej planety lub innego ciała niebieskiego przez kosmiczną kolizję. Meteoryty podróżowałyby przez kosmos, aż w końcu trafiałyby na odpowiednią planetę, co w odległej przeszłości miało się przytrafić także i Ziemi. Następnie drobinki życia adaptowałyby się do nowego środowiska i zaczęłyby się rozwijać. Podstawowym zarzutem wysuwanym przeciwko temu wariantowi była kwestia przetrwania żywych organizmów w przestrzeni kosmicznej. Zarodniki musiałyby przetrwać kosmiczną kolizję, podróż w przestrzeni kosmicznej bez ochronnej atmosfery oraz przy bardzo niskich temperaturach, a także wejście w atmosferę planety. Co prawda komety i asteroidy mogły mieć duże znaczenie w dostarczaniu na Ziemię substancji organicznych w początkowym okresie istnienia naszej planety, jednak czy zalążki życia mogłyby na nich przetrwać?


Przez wiele lat odpowiedź na to pytanie wiązano z pewnym wydarzeniem, które miało miejsce podczas księżycowej misji Apollo 12. Członkowie tej wyprawy w 1969 roku przywieźli na Ziemię elementy lądownika Surveyor 3, które znajdowały się na powierzchni Księżyca w warunkach próżni kosmicznej przez ponad 2 lata. W trakcie badań w jednej z kamer odkryto bakterie, które po czterech dniach na pożywce wznowiły funkcje życiowe. Wydawało się, że ten przykład potwierdza słuszność hipotezy panspermii, jednak późniejsza analiza wykazała, że mogło dojść do skażenia w laboratorium.

W 2014 roku podczas eksperymentu przeprowadzonego na Uniwersytecie w Zurychu wykazano, że plazmidy są w stanie przetrwać lot kosmiczny na powierzchni rakiety, w tym najbardziej krytyczny moment, jakim jest wejście w atmosferę. Plazmidy to cząsteczki pozachromosomowego DNA występujące w cytoplazmie komórki, zdolne do autonomicznej replikacji. Wg badaczy, cząsteczki DNA w dużej części były w stanie funkcjonować, przekazując informację genetyczną. Dodatkowo przetrwalniki bakterii potrafią przetrwać w bardzo rozrzedzonej atmosferze na wysokości kilkudziesięciu kilometrów. Niewielkie ilości skały w bardzo dużym stopniu ograniczają negatywne skutki występującego w przestrzeni kosmicznej promieniowania na ich materiał genetyczny. Tak więc mogłyby one teoretycznie przenosić się np. w meteorytach i ożywić w korzystnych warunkach na innej planecie.


Najciekawszy wariant panspermii to tzw. panspermia kierowana. Ten wariant związany jest z obcymi cywilizacjami w kosmosie. Przedstawiciele zaawansowanej cywilizacji, mieszkający gdzieś w Drodze Mlecznej, postanowiliby zasiać życie na bardzo odległych planetach. Aby tego dokonać, zbudowaliby specjalne statki-tarcze, które chroniłyby życie przed promieniowaniem kosmicznym. Zaprojektowaliby je tak, aby potrafiły się zaadaptować do odpowiednich warunków panujących na danej planecie. Wysłaliby tysiące lub nawet miliony takich statków w kierunku różnych gwiazd, a być może jedna z nich dotarłaby dawno temu na planetę Ziemię. Taka modyfikacja hipotezy panspermii omija argument, wg którego życie zostałoby zabite przez promieniowanie. Dodatkowo to jedyny wariant, w którym życie zostałoby zasiane rozmyślnie.


Czy to możliwe, że przed kilkoma miliardami lat gdzieś w Drodze Mlecznej istniała cywilizacja, która zapragnęła rozsiewać życie za pomocą statków i sond wyposażonych w zarodniki życia? To tylko czyste spekulacje, ale nie można wykluczyć, że jakaś wysoko rozwinięta cywilizacja podjęłaby się takiego celu. Jeśli tak się stało, to taka cywilizacja zapewne już dawno wyginęła i nigdy nie dowiedziała się o tym, że na niepozornej planecie Ziemia zakwitły różnorodne formy życia, w tym człowiek tworzący cywilizację techniczną. Taki proces można też odwrócić. Jeśli Ziemianie wkroczą w przyszłości w erę kolonizacji kosmosu, to kto wie, czy również nie wystrzelą tysięcy sond oraz statków, niosących ze sobą zarodniki życia. Być może któraś z nich dotarłaby na planetę, której warunki sprzyjałyby do rozwoju życia i po miliardzie lat powstałaby tam cywilizacja techniczna, której bylibyśmy ojcami.


Koncepcja panspermii stara się wyjaśnić pochodzenie życia na Ziemi, jednak nie wyjaśnia pochodzenia życia samego w sobie. Panspermia przenosi jedynie ten problem na inną planetę lub obiekt kosmiczny i nie podaje żadnego wyjaśnienia jak powstało życie w miejscu, z którego przybyło na Ziemię. Być może ziemskie życie powstało samorzutnie, z materii nieożywionej, w wyniku długiego i skomplikowanego procesu. Warto jednak pamiętać także o hipotezie panspermii, która również ma podstawy naukowe i od wielu lat działa na ludzką wyobraźnię. Kto wie, może życie na Ziemi naprawdę przybyło z kosmosu.

Poniższy film zawiera znacznie rozszerzoną wersję tematu: