aarde

Een nieuw onderzoek suggereert dat het leven zo’n 9,7 miljard jaar geleden ontstond. En daarmee is het aanzienlijk ouder dan onze aarde die ‘slechts’ 4,5 miljard jaar oud is.

Dat schrijven Alexei Sharov en Richard Gordon in hun paper ‘Life before earth‘. Ze baseren hun conclusie op een onderzoek naar de snelheid waarmee het leven op aarde complexer werd. Uit hun studie blijkt dat de complexiteit van genen exponentieel toeneemt en ongeveer elke 376 miljoen jaar verdubbelde.

Extrapoleren
Met dat als uitgangspunt en de wetenschap hoe complex genen nu zijn en hoe complex ze in de afgelopen miljoenen jaren waren (kennis die we onttrekken aan fossiele resten), kan berekend worden wanneer het leven ongeveer ontstond. De onderzoekers hebben dat gedaan en stellen dat het leven zo’n 9,7 miljard jaar geleden moet zijn ontstaan. “Omdat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is, kan het leven niet op aarde zijn ontstaan,” concluderen de onderzoekers.”

Het ontstaan van leven. Afbeelding: afkomstig uit het paper van Sharov en Gordon - arXiv:1304.3381.

Het ontstaan van leven. Afbeelding: afkomstig uit het paper van Sharov en Gordon – arXiv:1304.3381.

De reis naar de aarde
Die conclusie levert direct een aantal vragen op. Eén van de meest interessante vragen is natuurlijk: als het leven ouder is dan de aarde en zelfs ouder blijkt te zijn dan het zonnestelsel, hoe zijn de organismen dan op aarde terechtgekomen? Het leven moet dan elders uit de ruimte zijn gekomen, maar hoe heeft het die reis door de ruimte overleefd?

Waarom exponentieel?
Het lijkt een beetje gek: genen die exponentieel complexer worden. Waarom volgen ze de lijn die u in de grafiek hierboven ziet, zo netjes? De onderzoekers denken dat wel te kunnen verklaren. De mutatie van één gen heeft invloed op andere genen en ook op de genen die in de toekomst nog gaan ontstaan. “Bestaande genen kunnen nieuwe genen helpen om tot stand te komen en grotere genomen groeien sneller dan kleine genomen.” Het is een proces van positieve terugkoppeling.

Panspermie
Dat is niet zo lastig geweest als het misschien op het eerste gezicht lijkt, zo stellen de onderzoekers. Ze wijzen erop dat de onderzoeken die aantonen dat bacteriën zelfs in de meest extreme omstandigheden kunnen overleven, zich opstapelen. Het is dan ook het meest waarschijnlijk dat bacteriën uiteindelijk de reis vanuit de ruimte naar de aarde maakten. Wellicht zijn sporen van bacteriën door een botsing tussen een planeet en komeet of planetoïde de ruimte in geslingerd. Omringd door ijs moeten de sporen in staat geweest zijn om het heel lang vol te houden. Lang genoeg om uiteindelijk op aarde te arriveren en daar uit te groeien tot een bacterie. Een andere mogelijkheid is dat het zonnestelsel ontstaan is door de ontploffing van een ster met planeten. “Restanten van planeten van geëxplodeerde supernova kunnen miljarden bacteriële sporen meedragen en misschien zelfs actieve chemosynthetische bacteriën diep onder het oppervlak hebben gehad.” Wanneer de aarde stukjes van deze planeten in zich opnam, is het aannemelijk dat deze direct een diverse gemeenschap van bacteriële soorten en hun virussen in zich opnam.

Gevolgtrekkingen
De studie heeft verschillende implicaties. Zo kunnen we bijvoorbeeld uitsluiten dat intelligente levensvormen het leven bewust op aarde ‘plantten’. “Er was geen intelligent leven in het universum op het moment dat de aarde ontstond, omdat het universum in die tijd acht miljard jaar oud was en de ontwikkeling van intelligent leven ongeveer 10 miljard jaar nodig heeft. Dus het idee dat leven door intelligente organismen naar de aarde werd gebracht is incorrect.” Maar het onderzoek heeft ook gevolgen voor de zoektocht naar buitenaards leven. “Besmetting met bacteriële sporen afkomstig uit de ruimte lijkt de meest plausibele hypothese die het vroege verschijnen van leven op aarde kan verklaren,” zo stellen de onderzoekers. “Leven bevindt zich waarschijnlijk zeker op enkele planeten of satellieten in ons zonnestelsel, omdat alle planeten vergelijkbare kansen hadden om besmet te worden met microbieel leven en sommige planeten en satellieten (bijvoorbeeld Mars, Europa en Enceladus) in niches voorzien waarin bepaalde bacteriën kunnen overleven en zich kunnen voortplanten. Als buitenaards leven aanwezig is in het zonnestelsel zou het sterk moeten lijken op de bacteriën op aarde.” Intelligent leven verwachten de onderzoekers niet direct in ons sterrenstelsel aan te treffen. “Het antwoord op de Fermiparadox kan wel eens zijn dat wij ons onder de eerste beschavingen die in ons sterrenstelsel zijn ontstaan, bevinden of misschien zelfs de enige beschaving totnogtoe zijn.” Tenslotte hebben de onderzoekers slecht nieuws voor wetenschappers die op dit moment proberen om het proces van het ontstaan van leven in het laboratorium te simuleren. “Pogingen om het ontstaan van leven in het laboratorium na te doen, kunnen wel eens veel lastiger zijn dan men verwacht, omdat zulke experimenten heel veel opeenvolgende zeldzame gebeurtenissen die gedurende verschillende miljarden jaren voordat organismen complex werden, optraden, mee moeten nemen.” Het onderzoek van Sharov en Gordon spreekt het idee dat het leven op aarde snel evolueerde immers tegen.

Het werk van Sharov en Gordon is zeker geen hard bewijs dat het leven ouder is dan de aarde en dat het leven inderdaad zo op aarde is beland. Wel schetst het een interessante hypothese waar wetenschappers mee aan de slag kunnen.