Jak syntetyczne formy życia pomogą nam przetrwać na Ziemi i poza nią

Futuryści tacy jak Elon Musk i Craig Venter wierzą, że przy zastosowaniu odpowiednich komponentów, Mars może zostać terraformowany na coś w rodzaju rajskiej kopii Ziemi.

„Poprawiamy w ten sposób planetę", powiedział Musk Stephenowi Colbertowi w ostatnim odcinku The Late Show. „Na początku będziemy mieszkać pod przezroczystymi kopułami, ale w końcu da się ją przekształcić w podobną Ziemi planetę".

To bardzo porywająca wizji przyszłości – jedna z tych, których nie powinno się ignorować. Według astrobiolożki z NASA Lynn Rothschild, specjalistki w zakresie biologi syntetycznej, nie powinniśmy się tylko skupiać na terraformowaniu Marsa.

– Terraformowanie upodabniałoby planetę do Ziemi – mówi mi przez telefon Rothschild. – Szanse, aby Mars miał zostać dokładną repliką Ziemi, są nikłe.

Bardziej precyzyjnym określeniem, jak twierdzi Rothschild, byłoby „ekopoeza" (ecopoiesis) czyli proces „zasiewania" zupełnie nowego ekosystemu w sterylnym środowisku. To coś na podobieństwo terraformowania na mniejszą skalę i dla konkretnych rejonów planety np. krateru Palikir, w którym znaleziono dowody na obecność wody.

– Można by założyć, że najbardziej prawdopodobne byłoby tworzenie obszarów, które będą zamknięte, mówi Rothschild. – Kiedy znajdzie się taki teren, wtedy można zacząć rozmawiać o przetwarzaniu tlenu przez algi i innych projektach, nad którymi obecnie pracujemy.

– To nadal daleka droga do stworzenia atmosfery z 21-procentową zawartością tlenu. Algom na Ziemi zajęło to około miliarda lat, dodaje.

Mimo tego, udana ekopoeza na Marsie (nawet to na małą skalę) stanowiłaby wielki krok w drodze do kolonizacji. Rothschild ma nadzieję, że kolonizację umożliwią syntetyczne formy życia.

– Biologia syntetyczna staje się bardzo istotna, ponieważ mamy do czynienia z terenami, gdzie nie następowała ewolucja – powiedziała mi. – Na Marsie jest dużo zimniej, do tego promieniowanie jest większe. Biologia syntetyczna ma możliwości tworzyć organizmy odporne na promieniowanie czy ekstremalne temperatury.

– Od kilku lat przeprowadzamy już takie badania w naszych laboratoriach – kontynuuje, odnosząc się do trwającego projektu Piekielna Komórka" (Hell Cell). Rothschild i jej studenci tworzą sztuczne ekstremofile (organizmy dobrze radzące sobie w ekstremalnych warunkach), które teoretycznie mogą przeżyć w kosmicznym środowisku.

– Jeśli tylko zaczniemy o tym myśleć w ten sposób, biologia syntetyczna wkrótce będzie mogła nam to zaoferować. Chodzi tu o nasza przyszłość i życie na tej lub innej planecie – mówi.
– Jeżeli chcemy hodować bardziej odporne rośliny, które wykazują lepszą tolerancję na zimno, lub takie, które wyciągają więcej dwutlenku węgla z atmosfery, możemy po prostu zacząć je robić.

Technologia tego rodzaju ma ogromne znaczenie: dzięki niej Ziemia będzie mogła być dłużej zamieszkana przez ludzi, zbliżając nas tym samym do kolonizacji innych planet. W końcu większość technologii na Ziemi inspirowane były eksploracją kosmosu. Rozwój bardziej dostosowanych, syntetycznych organizmów może okazać się skokiem w stronę kosmosu.

– Świetny przykład, skoro jesteśmy w Kalifornii, to susza i niechybny brak wody pitnej – mówi Rothschild. – Tak się składa, że mamy bardzo dużo wody w Pacyfiku. Co by było, gdybyśmy mogli hodować lucernę lub ryż w wodzie, która jest mieszanką wody morskiej i słodkiej?

– Po prostu wymyślmy rośliny, które mają większą tolerancję na sól – kontynuuje. – Wiele organizmów to halofile, które żyją w wodzie o wysokiej koncentracji soli. Dzięki pewnym cechom doskonale sobie radzą w takich warunkach. Uważam, że nie jest to niemożliwe, a nawet bardzo trudne, aby wyhodować roślinę np. ryż, która mogłaby żyć w wodzie o 50-procentowym stopniu zasolenia.

W ten sposób malejące zasoby Ziemi i ciężkie warunki Marsa mogą zostać pokonane przez ostrożnie skonstruowane systemy ekologiczne. Selekcja naturalna doprowadziła nas do stanu obecnego, ale aby zapewnić sobie długotrwałe przeżycie na tej (czy innej) planecie, musimy wziąć ewolucję w swoje ręce.