Csoda a köbön

Csoda a köbön

Megjelent: Magyar Demokrata, 2008. július 16, 46-48. o.

Csoda a köbön

Az asztrobiológia nagyon fiatal kutatási terület. A NASA csupán 1996-ban fogadta el önálló tudományként. Ugyanis elképzelhető, hogy az élet a kozmoszból jött. Erről beszélgetünk Grandpierre Attila fizikus-csillagásszal.

– Mi kell ahhoz, hogy létrejöhessen az élet?

Kezdjük az elején. Elsősorban kell egy Tejútrendszer, aminek van megfelelő Napja. A Nap nem lehet sem túl kicsi, sem túl nagy. Ugyanis a kisebb Napok nem adnak elég hőt, a nagyobbak pedig túl gyorsan égetik el fűtőanyagukat. A Nap azért is érdekes, mert az ember szervezetének energiatermelése körülbelül 100 watt, megfelel egy 100 wattos izzólámpa teljesítményének. A Nap hasonló tömegű anyaga ugyanennyi energiát ad le hasonló időn belül. Természetesen ezt arányosan kell értelmezni. Tehát ha a Nap súlyának megfelelő ember létezne, akkor annyi energiát termelne, mint a Nap. A Nap tömegének nagysága pedig akkor válik igazán kézzelfoghatóvá, ha tudjuk, hogy tömege több, mint háromszázezerszerese a Földének. A Naprendszer teljes tömegének mindössze 0.14%-án osztozik az összes bolygó, az üstökösök és a csillagközi por. Érdekes, hogy az ember más jellemzőkben is hasonlóságot mutat a Nappal. Ugyanis testünk átlagsűrűsége 1,4 gramm/köbcm, ami megegyezik Napunk átlagsűrűségével.  Aztán kell egy Jupiter. Ha nem lenne Jupiter, nem lenne élet. A Jupiternek köszönhetjük ugyanis, hogy létre tudott jönni egy Föld típusú, azaz nehéz elemekből álló bolygó, és hogy a Naprendszerbeli és a Világegyetemből érkező kisbolygók és kósza üstökösök nem szaggatnak darabokra bennünket, mert hatalmas tömegével csapdába ejti, és elfogja ezeket. A következő létfontosságú dolog a Hold. Egyrészt nagyon fontos, mert a Hold biztosítja Földünk számára a 24 órás tengely körüli forgást és a forgástengely 23,5 fokos dőlésszögét. Ezt tapasztaljuk meg az évszakok és napszakok változásai során. Az pedig a ráadás, hogy ezek az időtartamok kedveznek az élet kialakulásának és szétterjedésének. Ezen kívül szerepet játszik a Hold abban, hogy a Földnek van mágneses tere. Tény, hogy a Naprendszerben éppen azoknak a bolygóknak van mágneses terük, amelyeknek kísérőjük van. A mágneses tér nagyon fontos az élet számára, mert az élő szervezetek elektromágneses szerveződések. A mágneses erők tartják össze, és rendezik egybe az életet. Tény, hogy a biomágnesesség tudománya még nem számít teljesen elfogadottnak a tudósok körében, de a kutatási eredmények felhalmozódnak, és ezeket hamarosan szélesebb körben is figyelembe fogják venni. Már maga a Hold kialakulása is egy olyan esemény, ami a valószínűtlenség határát súrolja. A legújabb tudományos magyarázat szerint egy nagyobb aszteroida súrolta földünket, majd visszatért, és újra eltalálta a bolygónkat, így létrehozva a Holdat. A Hold ezért rendelkezik azokkal a tulajdonságokkal, amiket ma ismerünk, mert éppen akkor, és éppen úgy találta el a Földet az aszteroida.

– Eljutottunk magához a Földhöz.

Igen. Kell egy földszerű bolygó éppen megfelelő távolságra a Naptól. A Föld azonban különleges, mert nem könnyű elemekből épül fel, mint a Nap, hanem nehéz elemekből: szénből, nitrogénből, oxigénből és még sorolhatnám. Eleve hajmeresztő dolog, hogy miként tudott létrejönni egy ilyen sűrű anyag egy olyan ritkából, mint ami általában a Világegyetemet jellemzi. A leggyakoribb anyag az Univerzumban a hidrogén.  Minden ebből keletkezik. Például négy hidrogén atom millió foknál magasabb hőmérsékleten, nagy sűrűségen és nyomáson héliummá képes alakulni. Tovább folytatva a sort, ha három hélium atom kapcsolódik össze és még magasabb a hőmérséklet, szén jön létre. És folytathatnánk. Ezek a fajsúlyos anyagok azonban nem keletkeznek valami könnyedén. Kialakulásukhoz a Napunk hőjének több százszorosára van szükség, milliárd fokos hőmérsékletre.  Ezeknek az anyagoknak létre kell jönniük, ki kell kerülniük a Napból, és el kell jutniuk egy olyan körzetbe, ahol bolygóvá alakulhatnak. Ilyen hőt, és ilyen fizikai folyamatokat pedig csak az ún. szupernóva-robbanások produkálnak. Itt azonban van egy kis probléma. Egyrészt a szupernóva robbanások nagyon ritkák és jól számolhatóak. Meg lehet mondani azt is, hogy milyen anyagok keletkeznek a robbanás folytán. Azonban Naprendszerünkben, illetve a Földünkön lévő anyagok összetételéhez nem volt elég egy szupernóva robbanás. Amikor a kérdéssel foglalkoztam, kilenc ilyen eseményt számoltam össze, de ez a szám valószínűleg nagyobb. Ráadásul nem elég az, hogy egy igen ritka jelenségről van szó, mert ezeknek a robbanásoknak a Naphoz viszonylag közel, egy pontosan behatárolt körzeten belül kellett megtörténniük, ahol aztán a kilökött anyagok összeállhattak, és megalkothatták a Földet. Ezt a tudomány úgy is hívhatná, hogy véletlen a kilencediken. Ráadásul itt még csak az anyagról van szó. Annak a Földnek az anyagáról, ahol majd megtelepedhet az élet. Ehhez vízre is szükség van. A NASA tudósainak új elmélete szerint elképzelhető, hogy a földi óceánokban lévő víz jó része a világűrből, fagyott meteoritok formájában érkezett. Ez a tény azért is fontos, mert kutatók elkezdték vizsgálni a víz információ felvevő és hordozó tulajdonságait. Ráadásul, mint tudjuk, az ember szervezetének 70%-a vízből áll, illetve az általunk ismert élet minden fajtája sejtekből épül fel, és ezeknek a sejtszerveződéseknek a lételeme a víz. Fontos, hogy a hőmérséklet a bolygón megfelelő legyen, hiszen ha a légkör túl forró, akkor a víz elpárolog, ha pedig túl hideg, akkor megfagy. Ez pedig főként a Naptól való távolságon múlik. A Földnek a légkör megtartásához viszonylag nagy tömeggel kell rendelkeznie. A légkör azonban annyira nincs kémiai egyensúlyban, az oxigéntermelő baktériumok, növények tartják fenn. Gondoljunk bele milyen kényes ez az egyensúly. Amennyiben kicsit több oxigén lenne, úgy meggyulladnának az erdők. Ha kevesebb, akkor nem élnének meg az állatok és az emberek. Légkörünk fenntartói elsősorban a planktonok és baktériumok milliárdjai. Ők alakítják ki Földünk elsődleges bioszféráját. A baktériumok globális összességének anyagcseréje határozza meg a légkör összetételét. Ezért, ha a baktériumok leállnának, akkor a Föld légköre rendkívül rövid idő alatt összeomolna. A klímaváltozás legveszélyesebb forrása eszerint a biológiai egyensúly megbomlása lehet. Azért is döbbenetes ez az adat, mert az egysejtűekről már fizikai szaklapokban is megjelennek olyan cikkek, hogy a baktériumok képesek tanulni, képesek problémákat felismerni és megoldani, s ezt eddig az ember csak magára tartott jellemzőnek. Na most, ha ők ilyenek és egy hatalmas kolóniát alkotnak, ahol összeadódik ez a tudás, akkor ők képesek úgy formálni a kozmikus környezetet, mint egy értelmes lény. Ez hatalmas információ mennyiséget feltételez. Az élet kialakulásához nagyon fontos a megfelelő információáramlás. Ezt a területet komplexitás tudománynak hívják. Sajnos nem kap megfelelő figyelmet, mert meghaladja a jelenlegi tudományos gondolkodás kereteit. Aki ezzel foglalkozik, annak nem elég a fizikai szemléletet képviselnie. Ezt a tudományágat nagyon ígéretesnek tartom a jövő szempontjából, ezért alapító tagja vagyok egy komplexitás-kutató intézetnek, amely a West Bengáli egyetem keretein belül kezdi meg hamarosan a működését. Gondoljunk bele, hogy az élőlények mennyire komoly információ-tartalommal rendelkeznek az őket körülvevő világról. A kívülről érkező folyamatos információáramlást pedig fel kell fogniuk, megérteniük, és elraktározniuk, hiszen eme képességek hiányában nem tudnának megfelelően működni.

Az élet egy folyamatos mozgás. Az évszakok, a nappalok és éjszakák váltakozása. A földkéreg alatt zajló mozgások, a lemeztektonika, a hegységképződés mind elengedhetetlen feltételei annak, hogy az élet fenn tudjon maradni. Hiszen ezek a mozgások biztosítják azt, hogy az élet ne dermedjen meg, hogy változatos, sokszínű legyen. Ezek a mozgások pedig nemcsak anyagot és energiát, hanem információ tartalmat is hordoznak. Tehát itt is kényes a határ, mert a változékonyságnak elég nagyfokúnak kell lennie a megfelelő információáramláshoz, de szélsőséges határokat nem vehet fel. Ez az alapja annak, hogy az évmilliók alatt a földi élet egyre komplexebbé vált. Például egyetlen emberi DNS molekula információ tartalma 1000 darab 1000 oldalas könyvének felel meg. Az információ felhalmozódása pedig azt jelenti, hogy egyre több, és bonyolultabb feladatot oldott meg az élet, és egyre nehezebbekkel is képes megbirkózni.

– Mit tudunk meg a dinoszauruszoktól?

A nagy kihalások közül az utolsó, a dinoszauruszok kipusztulása került be legjobban a köztudatba. De a mai kutatások bebizonyították, hogy nem csak egy kipusztulás volt, hanem legalább öt. Ebből a legnagyobb a Perm időszakban történt. Azért érdekes a dolog, mert a Permben zajló kipusztulás a földi fajok 95%-os eltűnését hozta magával. Ez azt jelenti, hogy az élet egyfajta határállapotban van, hiszen már ötször majdnem elpusztult. Azonban az is lehet, hogy az élet sokszínűsége folytán mindig szükséges a megújulás. Elképzelhető, hogy egy létforma megreked, fejlődése leáll, ekkor szükséges az élet felfrissítése ahhoz, hogy tovább terjedhessen. Itt van például maga az ember. Az ember egyre kevésbé használja ki agyának képességeit, egyes becslések szerint 1%-nál is kevesebbet. Egyszerű számolás. Az emberi  öntudat például az olvasás során körülbelül 20-30 jelet képes felfogni másodpercenként. Azonban az érzékszerveinken keresztül több millió jellel sokkal több információ jut be a szervezetünkbe, és ráadásul ezeket tudnunk kell értelmezni, felismerni azt is, hogy mi mire jó a szervezetünknek. Ezt végzik el a sejtek. Egy kifejlett emberi szervezet körülbelül hatvanezer milliárd sejtből áll. Minden egyes sejtben másodpercenként több millió kémiai reakció zajlik le. Ezeknek az a természetük, hogy mindig célba találnak, mert ha nem találnának célba, akkor a szervezet nem tudna működni. Tehát, ha elképzeljük az emberek által úgy lenézett apró sejtecskét, mert „mi egy sejt az emberhez képest”, akkor azt látjuk, hogy ez a sejt a tökéletesség szélső határát súrolja, hiszen mindig pontosan cselekszik. Ennek az egy sejtnek a másodpercenkénti, pontos, több milliószoros teljesítményét meg kell szorozni a hatvanezer milliárddal, aminek az eredménye a 10 a 21.-en mennyiségű információ pontos célba juttatása másodpercenként. Szemben az emberi öntudattal, ami 10 a 2.-on mennyiségű információt használ. És a modern korban gyakran nem a jóra. Ha a két értéket összehasonlítjuk, akkor láthatjuk, hogy az agyi kapacitás töredéke is alig jön ki. Ijesztő, de az adatok szerint az évmilliókon át növekvő agytérfogat iránya az utóbbi tízezer évben megfordult, agyunk zsugorodni kezdett. Lehet, hogy az ember rálépett a kihalás felé vezető útra? Ezen felül a nagy kipusztulások oka a legújabb tudományos eredmények szerint nem aszteroida volt, hanem a légköri üvegház-hatás okozta felmelegedés. Ez az eredmény annak a fényében igazán érdekes, hogy jelenleg is zajlik egy nagyfokú fajkihalás, közvetlenül az embernek köszönhetően, hiszen már elpusztítottuk a fajok egyharmadát. Ráadásul szintén az embernek köszönhetően az üvegház-hatással járó felmelegedés is egyre drámaibb mértékben tapasztalható. Érdemes elgondolkozni azon, hogy ez mit is jelenthet.

Váli János

/ Biológia, Csillagászat

Ez a weboldal sütiket használ. Az Uniós törvények értelmében kérem, engedélyezze a sütik használatát, vagy zárja be az oldalt. További információ

Az Uniós törvények értelmében fel kell hívnunk a figyelmét arra, hogy ez a weboldal ún. "cookie"-kat vagy "sütiket" használ. A sütik apró, tökéletesen veszélytelen fájlok, amelyeket a weboldal helyez el az Ön számítógépén, hogy minél egyszerűbbé tegye az Ön számára a böngészést. A sütiket letilthatja a böngészője beállításaiban. Amennyiben ezt nem teszi meg, illetve ha az "Engedélyezem" feliratú gombra kattint, azzal elfogadja a sütik használatát.

Bezárom