Πώς η καταστροφή δημιούργησε τη ζωή

Όταν ένας αστεροειδής χτυπήσει τη Γη, τίποτε δεν επιζεί στο πέρασμα του. Ίσως όμως ο κρατήρας που δημιούργησε ένα τέτοιο ουράνιο σώμα να αποτέλεσε τη "θερμοκοιτίδα" για την εμφάνιση των έμβιων όντων του πλανήτη.

Παρατηρώντας το κέντρο ενός κρατήρα στο Χότον είναι πολύ δύσκολο να γίνει αντιληπτό το μέγεθος της καταστροφής που προκάλεσε ο αστεροειδής που έπεσε εδώ πριν από 23 εκατ. χρόνια. Σήμερα το νησί Ντέβον (στο οποίο έπεσε ο εν λόγω αστεροειδής), ένα νησί που βρίσκεται βορείως του Καναδά, κοντά στον Αρκτικό κύκλο, είναι στην ουσία μια πολική έρημος όπου δεν υπάρχει σχεδόν κανένα ίχνος ζωής (φυτικής και ζωικής). Λίγο προτού πέσει όμως ο αστεροειδής το Ντέβον ήταν ένας πραγματικά άλλος κόσμος: ένα νησί με πυκνά δάση στα οποία ζούσαν μικρού μεγέθους ρινόκεροι αλλά και μεγάλων διαστάσεων κουνέλια. Όλα αυτά φυσικά εξαφανίστηκαν όταν στο νησί έπεσε ένας τεράστιος αστεροειδής διαμέτρου ενός χιλιομέτρου. Η σύγκρουση "ξέθαψε" 70-100 δισ. τόνους πέτρας δημιουργώντας έναν κρατήρα διαμέτρου 24 χιλιομέτρων. Μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου εξαφανίστηκε η ζωή σε μια περιοχή λίγο μικρότερη από τη Σκωτία. Επίσης όσα ζώα ή φυτά κατάφεραν να επιβιώσουν της σύγκρουσης εξοντώθηκαν από τις περιβαλλοντικές αλλαγές που προήλθαν από τη σύγκρουση (εκτόξευση τεραστίων ποσοτήτων σκόνης και αύξηση της θερμοκρασίας).

Λίγες χιλιετίες αργότερα όμως στο σημείο της σύγκρουσης έκανε ξαφνικά την εμφάνισή της η ζωή. Η ζέστη μέσα στον κρατήρα θέρμανε το νερό που υπήρχε κάτω από αυτόν δημιουργώντας υδροθερμικά συστήματα: συστήματα ιδανικά για τη δημιουργία αποικιών από μικροοργανισμούς όπως βακτήρια και φύκια. Όταν κάποια στιγμή η θερμοκρασία στον κρατήρα μειώθηκε αισθητά, δημιουργήθηκε μια λίμνη και άρχισαν να συγκεντρώνονται εκεί διάφοροι οργανισμοί. Η ανακάλυψη και η μελέτη των απολιθωμάτων αυτών των οργανισμών μας δείχνουν ότι υπήρξε απότομα και πάλι μια μεγάλη κλιματική αλλαγή (που δεν σχετιζόταν με τη σύγκρουση), η οποία τελικά μετέτρεψε το νησί σε μια παγωμένη έρημο χωρίς ζωή.

Οι γεωλόγοι αναφέρουν ανάλογες ιστορίες και για άλλα σημεία στα οποία έχει πέσει κάποιος αστεροειδής. Οι κρατήρες έχουν συνδεθεί με την καταστροφή της ζωής, χωρίς ωστόσο να έχει γίνει γνωστό στον πολύ κόσμο πως όταν ψύχονται σιγά σιγά αποτελούν ιδανικά σημεία ανάπτυξης της ζωής. Αυτό κάνει πολλούς ερευνητές να σκέπτονται την πιθανότητα να ήταν ένας τέτοιος κρατήρας το σημείο που προσέφερε το κατάλληλο περιβάλλον για την ανάπτυξη των πρώτων μορφών ζωής στον πλανήτη.

Οι θερμοπίδακες έπαιξαν ρόλο στην εμφάνιση της ζωής. Πριν από λίγες εβδομάδες προκλήθηκε έκρηξη στον μεγαλύτερο θερμοπίδακα του κόσμου, του οποίου το νερό εκτοξεύθηκε πολλά μέτρα ψηλά στον ουρανό μαζί με αέρια και άλλα στοιχεία. Το φαινόμενο προκάλεσε έκπληξη στην επιστημονική κοινότητα, που δεν περίμενε κάτι τέτοιο, και τώρα οι ειδικοί αναρωτιούνται τι συνέβη. Ο θερμοπίδακας βρίσκεται στο Εθνικό Πάρκο του Γέλοουστουν στις ΗΠΑ και ποτέ δεν ήταν προβλέψιμη η συμπεριφορά του αφού υπήρχαν περίοδοι που εκτόξευε αέρια κάθε τέσσερις ημέρες, ενώ υπήρξε και περίοδος χωρίς μεγάλη έκρηξη για 50 χρόνια. Ο εν λόγω θερμοπίδακας μπορεί να εκτοξεύσει ζεστό νερό σε ύψος 100 μέτρων και στη συνέχεια να αποβάλει πυκνά αέρια για πολλές ώρες.

Οι μελέτες του γενεαλογικού δέντρου της ζωής δείχνουν τρεις μορφές ζωής που καταγράφονται ως οι πρώτες: την ευκαρυωτική, τη βακτηριακή και την αρχαιοβακτηριακή. Η αρχαιοβακτηριακή αφορά θερμόφιλους οργανισμούς που μπορούν να επιβιώσουν σε περιβάλλοντα όπου η θερμοκρασία κυμαίνεται από 60 ως 80 βαθμούς Κελσίου. Έτσι συμπεραίνεται ότι οι πρώτες μορφές ζωής στη Γη θα πρέπει λογικά να αναπτύχθηκαν και να εξελίχθηκαν σε λίμνες ή περιοχές με νερό, η θερμοκρασία των οποίων ήταν ιδιαίτερα υψηλή. Τέτοια υδροθερμικά συστήματα, ενεργά και σήμερα, είναι τα ηφαιστειακά συστήματα. Στο Εθνικό Πάρκο του Γέλοουστόουν στο Γουαϊόμινγκ των ΗΠΑ βρίσκονται πολλά τέτοια συστήματα, με γνωστότερους σε όλον τον κόσμο τους διάσημους θερμοπίδακες από τους οποίους αναβλύζουν ζεστό νερό και πυκνά αέρια.

Υδροθερμική δραστηριότητα εντοπίστηκε στη συντριπτική πλειονότητα των κρατήρων που δημιουργήθηκαν ύστερα από σύγκρουση αστεροειδών οι οποίοι μελετήθηκαν από τους επιστήμονες σε βάθος. Από τους 170 κρατήρες που έχουν εντοπιστεί στη Γη και οφείλουν την ύπαρξή τους στην πτώση αστεροειδών έχουν μελετηθεί οι 70. Αν και υπαρχει διαμάχη μεταξύ των επιστημόνων για τον ακριβή χρόνο εμφάνισης των πρώτων μορφών ζωής στη Γη, οι περισσότεροι γεωλόγοι τοποθετούν τη χρονική στιγμή αυτής της "πρώτης εμφάνισης" πριν από 3,8 δισ. χρόνια. Μελετώντας τους κρατήρες της Σελήνης γνωρίζουμε ότι οι συγκρούσεις με αστεροειδείς και κομήτες στη Γη ήταν κατά 15 φορές πιο συχνές από ό,τι είναι σήμερα. Αυτή η διαπίστωση δημιουργεί ένα γεωλογικό γρίφο: Γιατί αναπτύχθηκε η ζωή στην πλέον άγρια και αφιλόξενη για οτιδήποτε εποχή στην ιστορία της Γης; Έναν γρίφο που βρίσκει μια διέξοδο στα υδροθερμικά συστήματα στο εσωτερικό των κρατήρων αφού θεωρητικά σε καθέναν από τους αμέτρητους κρατήρες που θα υπήρχαν εκείνη την εποχή στον πλανήτη θα αναπτυσσόταν και ένα φιλόξενο περιβάλλον για την ανάπτυξη και τη συντήρηση της ζωής.

Oι επιστήμονες υπολογίζουν ότι τα υδροθερμικά συστήματα στους κρατήρες ήταν πολύ περισσότερα από αυτά που δημιουργούνταν γύρω από ηφαίστεια και έτσι οι πιθανότητες να αναπτύχθηκαν και να εξελίχθηκαν σε κρατήρες οι πρώτες μορφές ζωής είναι πολύ περισσότερες. Από την άλλη πλευρά, επιστήμονες όπως ο Λι και ο Τσαρλς Κόκελ του British Antarctic Survey του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ έχουν τις επιφυλάξεις τους. "Δε γνωρίζουμε για πόσο χρονικό διάστημα διατηρήθηκε η υψηλή θερμοκρασία μέσα στους κρατήρες. Αν η θερμοκρασία έπεσε σχετικά γρήγορα, δεν θα υπήρχε η δυνατότητα να αναπτυχθεί ζωή, η οποία χρειάζεται πολλά εκατομμύρια χρόνια σταθερότητας και ηρεμίας για να αναπτυχθεί και να εξελιχθεί. Γνωρίζουμε ότι η θερμοκρασία στους ηφαιστειακούς κρατήρες διατηρείται ψηλά πολύ περισσότερο από ό,τι στους κρατήρες που δημιουργήθηκαν από σύγκρουση αστεροειδών. Τα καυτά πετρώματα στους κρατήρες των αστεροειδών βρίσκονται στην επιφάνεια ή λίγο κάτω από αυτήν, ενώ τα πετρώματα των ηφαιστείων βρίσκονται πολλά χιλιόμετρα μέσα στο έδαφος. Επιπλέον η πηγή των θερμών πετρωμάτων σε έναν κρατήρα αστεροειδούς έχει έκταση μερικών κυβικών χιλιομέτρων, ενώ το μάγμα ενός υπόγειου ηφαιστείου εκτείνεται σε πολλές χιλιάδες χιλιόμετρα" ανέφεραν πρόσφατα οι δύο ερευνητές.

Η απάντηση της "άλλης" πλευράς σε αυτό είναι ότι η σύγκρουση αυξάνει κατά πολύ τον αριθμό των πόρων και των οπών μέσα στα πετρώματα. Στους πόρους και στις τρύπες των πετρωμάτων ζουν οι λεγόμενοι "ενδολιθικοί" οργανισμοί, ορισμένοι από τους οποίους μάλιστα (κυανοβακτήρια) ανακαλύφθηκαν μέσα σε πετρώμτα που είχαν χτυπηθεί από τη σύγκρουση του αστεροειδούς στο νησί Ντέβον. Τέτοιοι μικροοργανισμοί δεν εντοπίστηκαν σε παρόμοια πετρώματα που δεν είχαν επηρεαστεί από τη σύγκρουση. Οι επιστήμονες έχουν ξεκινήσει τώρα την προσπάθεια ανακάλυψης απολιθωμένων μορφών ζωής σε κάποιον κρατήρα ή σε κάποιο άλλο σημείο (πέτρωμα κ.λπ.) το οποίο είχε δεχθεί τις συνέπειες μιας αρχαίας σύγκρουσης με αστεροειδή. Η ανακάλυψή τους θα δώσει σίγουρα πολλές απαντήσεις και θα γεμίσει κάποια ή όλα τα κενά του παζλ.

Εφημερίδα "ΤΟ ΒΗΜΑ" - New Scientist
του Gordon Osinski, γεωλόγου στο Πανεπιστήμιο
του New Brunswick στον Καναδά
28 Σεπτεμβρίου 2003
Εικόνα: www.math.montana.edu/frankw/ ccp/Gallery/riverside.htm