Hogyan keressünk többsejtű létformákat exobolygókon?

Bár az első exobolygót már 1988-ban felfedezték, az azóta megismert exobolygók száma csak az elmúlt tíz évben ugrott meg hirtelen. Azóta tudjuk, hogy a csillagok körüli, a Naprendszerhez hasonló összetett bolygórendszerek inkább szabálynak számítanak, mint kivételnek. A következő lépés a különböző életformák utáni kutatás lesz a távoli bolygókon, amiben sokat segíthet a NASA űj űrteleszkópja, a 2020-ban induló James Webb, illetve az ESO ELT távcsőegyüttes.

A szakembereket az érdekli, hogy mennyire gyakori az élet a világegyetemben, és hogy a különböző helyeken milyen fejlettségi szintre jutott el a fejlődés. Mostanáig főleg a technikai civilizációk rádiójelei, valamint az egysejtű életformák spektrális biomarkerei kimutatásának a lehetőségeit vizsgálták.

Dirk Schulze-Makuch, a Berlini Műszaki Egyetem Csillagászati és Asztrofizikai kutatóközpontjának kutatója, és William Bains, az Egyesült Királyságban működő Rufus Scientific élettudományokkal foglalkozó alapítója a Nature Astronomy folyóiratban megjelent véleménycikkükben sürgetik, hogy a szakemberek fordítsanak nagyobb figyelmet a két véglet között elhelyezkedő többsejtű életformák kimutatásának lehetséges módjaira is. A szerzőpáros ehhez támpontokkal is szolgál, melyek a Föld bioszférájával kapcsolatos tapasztalatokon alapulnak.

Bár többsejtű életformák itt a Földön mind a kontinenseken, mind az óceánokban előfordulnak, a távoli kimutatásukra inkább a szárazföldeken van lehetőség. A kontinenseken uralkodó kedvezőtlenebb feltételeket (a szárazságot, az UV-sugárzást, a szélsőségesebb hőingást és a tápanyagok hiányát) a többsejtű növények, illetve az ezzel táplálkozó állatok és gombák az egysejtűeknél hatékonyabban küzdik le. A kiterjedt szárazföldi élet tehát a többsejtű életformák jelenlétére utalhat, ha nem is bizonyítja azt egyértelműen.

A szerzők megjegyzik, hogy számos egysejtű az állatoknál és növényeknél sokkal szélsőségesebb körülményeknek is ellenáll, de az ezek által alkotott biomassza csekély, így a távoli kimutatásuk is reménytelen. Az Atacama-sivatag extremofil mikroorganizmusainak megtalálásához a biológusoknak oda kell utazniuk a terepre. A nagy kiterjedésű, jelentős biomasszát képező szárazföldi életformák tehát elképzelhetetlenek többsejtű életformák és összetett tápláléklánc nélkül, ami képes kinyerni és raktározni a vizet és a talaj tápanyagait.

A kiterjedt növényzet ráadásul képes úgy módosítani a környezetet, ahogyan az egysejtűek nem. A földi esőerdők például a felhőképződés és csapadékeloszlás befolyásolásával megváltoztatják az éghajlatot. Az esőerdők emellett hűtik az általuk fedett szárazföldeket, és rengeteg illékony szerves anyagot bocsátanak ki. Ilyen éghajlati módosulások kimutatása a többsejtű szárazföldi életformákra utaló jel lehetne.

Ehhez viszont előrelépés szükséges az exobolygók globális éghajlatának részletes modellezésében. A ma használt csillagászati távcsövekkel még a kontinensek kimutatása sem lehetséges az exobolygókon, de a cikk elején említett műszerekkel ez hamarosan már lehetséges lesz. A tanulmány szerzői szerint 

de a megfigyelések pontos értelmezéséhez interdiszciplináris együttműködésre van szükség többek közt a csillagászok, ökológusok, evolúciós biológusok, geokémikusok és légkörfizikusok között. Erre az együttműködésre az optimalizáció érdekében már most, a műszerek tervezési fázisában is szükség van, mert csak így lehet megkülönböztetni a többsejtű életformákat a fals pozitív jelektől.

(Csillagászat.hu)