Klausimas, aišku, nėra toks farsiškai fantastinis, kaip praeitoje pastraipoje nupieštas scenarijus. Ateiviai, atskrendantys mūsų suvalgyti, neatrodo realistiškas pavojus, ir juo labiau ne toks tikėtinas, kad jam būtų verta skirti daugiau dėmesio, nei kitiems galimiems pirmojo kontakto scenarijams.

Bet toks pat klausimas galioja ir priešinga kryptimi: ar mes, žmonės, apskritai galėtume valgyti kitų planetų biosferos produktus – visai nebūtinai protingą gyvybę, bet gyvūnų ar augalų analogus? O atsakymas į šį klausimą svarbus galvojant apie šimtmečių perspektyvą, kai žmonija pradės kolonizuoti ne tik biosferų stokojančią Saulės sistemą, bet ir planetas už jos ribų, kur galime rasti visokiausių įdomybių.

Kol nesame aptikę nežemiškos gyvybės, kalbėti apie tikėtinas ar numanomas jos savybes labai sudėtinga. Netgi gali pasirodyti, kad beprasmiška – kosmose, visgi, galimybių įvairovė neįsivaizduojamai milžiniška, tad ir gyvybė gali būti absoliučiai bet kokia, ar ne? Iš tiesų turbūt ne. Kai kurie universalumai turėtų galioti, ir jie gali duoti mums atspirties tašką panagrinėjimui, ar pavyks valgyti tą Sirijaus morką ar Kentauro Alfos karvę.

Ar ateiviai mus valgytų?

Esminis universalumas yra cheminiai elementai. Nors natūraliai jų randame arti šimto (įvairūs šaltiniai pateikia šiek tiek nesutampančius skaičius), jų kiekiai Visatoje labai skiriasi. Vandenilio, aišku, daugiausia; taip pat labai daug helio, bet jis praktiškai nedalyvauja cheminėse reakcijose, taigi tolesnei analizei nesvarbus. Kiti trys gausūs elementai – anglis, azotas ir deguonis – susidaro žvaigždėms artėjant prie gyvenimo pabaigos.

Pridėkime prie jų gana dažną sierą ir gerokai retesnį fosforą ir gausime šešių elementų rinkinį, būtiną visai žemiškai gyvybei. Ar šie elementai, pagal simbolius įvardijami CHNOPS, būtų būtini ir gyvybei kitose planetose? Tvirtai atsakyti negalime, bet atrodo tikėtina, kad nesvarbu, kur vystytųsi gyvybė, ji pasinaudotų lengviausiai prieinamais elementais, o ne kokiomis retenybėmis, pavyzdžiui hafniu ar telūru. Iš kitos pusės, magnio, silicio, geležies ir neono yra daugiau, nei sieros, taigi kuris nors iš šių elementų (greičiausiai ne neonas, kuris panašiai nereaktyvus, kaip ir helis) taip pat gali tapti gyvybės pagrindu.

Na, bet apsiribokime tokiu pačiu elementų rinkiniu ir iš jo kylančia tokia pačia biochemija – anglies pagrindo junginiais, naudojančiais vandenį, kaip pagrindinį skiediklį/tirpiklį. Žemės sąlygomis tie elementai jungiasi į milžinišką gausybę sudėtingų junginių, tarp kurių yra ir mums būtini maisto produktai. Trys didžiausios pastarųjų grupės yra angliavandeniai, baltymai ir riebalai. Dar mums reikia įvairių vitaminų ir mineralų, bet paprastai nedidelio kiekio; apie juos – vėliau.

Angliavandeniai

Angliavandeniai


Pagrindiniai maisto energijos šaltiniai yra angliavandeniai, o tarp jų pirmoje vietoje yra gliukozė. Gliukozė yra tai, ką gamina augalai ir kai kurios bakterijos fotosintezės metu, kai pasisavina Saulės šviesą ir konvertuoja ją į cheminę energiją, kurią vėliau gali įsisavinti gyvūnai ir kiti organizmai. Gliukozės elementarioji formulė yra C_6H_RIGHT_BRACKET12LEFT_BRACKETO_6, taigi, ji sudaryta iš labiausiai paplitusių cheminių elementų. Iš principo, galima tikėtis, jog kitos planetos gyventojai savo žvaigždės energijai įsisavinti pasitelks panašią paprastą molekulę. Tačiau ši elementarioji formulė aprašo ne tik gliukozės sandarą: yra net dvylika angliavandenių, vadinamųjų monosacharidų, su ta pačia formule (žr. pav. žemiau).

Yra tam tikros struktūrine biochemija pagrįstos priežastys, kodėl vieni monosacharidai yra energetiškai prastesni už kitus. Tačiau pakitus pradinėms gyvybės formavimosi sąlygoms organizmai gali kaip savo energetikos pagrindą naudoti ir kitą cukrų. Žmogui dar visai palanku, jeigu tai būtų, tarkim, fruktozė.

Dimeras, sudarytas iš gliukozės ir fruktozės molekulės yra mūsų cukrus kasdienis. Bet, tarkim, galaktozės ir gliukozės dimero, dar žinomo kaip laktozė, netoleruoja nemaža dalis suaugusiųjų žmonių – o juk tai yra įprasta mūsų žemiška molekulė. Manozės mes galime įsisavinti tik nedidelį kiekį, suvalgius daugiau ar vartojant ją ilgiau prasideda pykinimas, viduriavimas ir kiti švelnaus apsinuodijimo simptomai. Taigi, nemalonių staigmenų kitos planetos biochemijoje mums gali pateikti net labai paprasti junginiai C_6H_RIGHT_BRACKET12LEFT_BRACKETO_6 formulės pagrindu.

Baltymai

Baltymai gyvuose organizmuose atlieka daugybę funkcijų – palaiko struktūrą (pavyzdžiui, kolagenas), perneša naudingas medžiagas (hemoglobinas), kovoja su svetimkūniais (antikūnai) ir taip toliau. Visi baltymai susideda iš aminorūgščių. Tai organinės molekulės, struktūroje turinčios amino grupę iš azoto ir dviejų vandenilių, bei karboksilo rūgšties grupę COOH. Baltymas yra specifiškai susilanksčiusi specifine tvarka surikiuotų dešimčių, šimtų ar net tūkstančių aminorūgščių seka.

Gamtoje aminorūgščių aptinkama apie penkis šimtus; kai kurios atrastos ir tarpžvaigždinėje erdvėje – nuo paprasčiausio glicino prieš du dešimtmečius iki triptofano šiemet. Žemiškai gyvybei svarbios 22 aminorūgštys; tiesa, viena iš jų reikšminga tik kai kuriems mikroorganizmams. 12 aminorūgščių žmogaus organizmas gali pasigaminti pats, metabolizuodamas kitus junginius, o devynias turime gauti iš aplinkos. Būtent dėl pastarųjų mums ir reikia valgyti baltymų: suvirškinę juos, pasisaviname aminorūgštis, kurių pasigaminti nesugebame.

Baltymais aminorūgštys pavirsta, kai ribosomoje – vienoje ląstelės dalyje – yra sujungiamos į specifinę grandinėlę. Grandinėlės struktūra priklauso nuo DNR – būtent jos raidžių seka nurodo (koduoja), kokią aminorūgštį dėti po kokios, kada pradėti ir užbaigti komponento gamybą. Mūsų DNR turi keturias raides – nukleobazes adeniną, citoziną, guaniną ir timiną (A, C, G ir T). Trijų iš eilės einančių raidžių grupė vadinama kodonu, ji ir nurodo, kokią aminorūgštį jungti toliau.

Pavyzdžiui, iš eilės einančios raidės GGT nurodo ribosomai prijungti aminorūgštį gliciną, TCG – seriną ir taip toliau. Iš keturių raidžių, kombinuojamų po tris, galime gauti 64 kombinacijas. Trijų reikia ribojimui: nurodyti ribosomai, kada pradėti junginio gamybą ir kada ją užbaigti. Vis tiek lieka 61 kombinacija. Realiose ląstelėse daugelis jų koduoja tas pačias aminorūgštis: pavyzdžiui, jau minėtą gliciną koduoja ne tik GGT, bet ir GGC, GGA bei GGG.

Panašu, kad tokie sinonimai nėra būtinybė: prieš keletą metų mokslininkai modifikavo E.coli genomą, pakeisdami du seriną koduojančius bei vieną stabdymo kodonus jų sinonimais, ir bakterija vis tiek sėkmingai gyvavo. Taigi turbūt įmanoma sukurti ir gyvybės formą, kuri kodonus panaudotų didesniam skaičiui aminorūgščių.

Nėra priežasties tikėtis, kad nežemiška gyvybė naudos tiksliai tokias pačias aminorūgštis, kaip ir žemiška. Nors ne visi penki šimtai jų tinka baltymų gamybai, tikrai galima rasti daugiau, nei 22. Nagrinėdami aminorūgščių chemines savybes bei tikėtiną gausą pirmykštėje Žemėje, mokslininkai teigia, jog jei gyvybė formuotųsi iš naujo (arba panašiomis sąlygomis kur nors kitur Visatoje), maždaug ketvirtis aminorūgščių galėtų būti visai kitos.

Skirtis galėtų ir jų santykinė gausa. Taigi čia matome dar vieną išsiskyrimą tarp žemiškos gyvybės ir fundamentaliai į ją labai panašių analogų. Toks skirtumas pavojingas dėl dviejų priežasčių. Pirmoji – kaip jau minėta, devynių aminorūgščių mes galime gauti tik iš maisto.

Jei jų ateiviškoje biosferoje paprasčiausiai nėra, negalėsime pasigaminti reikalingų baltymų ir neišgyvensime. Mažiau tikėtina, bet didesnį pavojų kelianti galimybė – kai kurios aminorūgštys, kurias gali naudoti nežemiška gyvybė, gali būti tiesiogiai pavojingos. Pavyzdžiui, kvizikvalio rūgštis (quisqualic acid), patekusi į žmogaus organizmą, aktyvuoja svarbaus neurotransmiterio gliutamato receptorius ir gali sukelti nervų sistemos pažeidimus.

Ar ateiviai mus valgytų?

Skirtingi baltymai taip pat gali turėti įvairų, toli gražu ne teigiamą, poveikį žmogui. Žmogaus organizme baltymų priskaičiuojama dešimtys tūkstančių ar net daugiau. Apskritai žemiški organizmai naudoja iki dešimties milijardų skirtingų baltymų. Tarp jų yra ir mūsų maisto produktai, ir gyvačių nuodai, ir kitos pavojingos arba tiesiog mums nevirškinamos medžiagos.

Bet tie milijardai tėra tik mažytė galimybių dalis: tiek kombinacijų galima sukurti jungiant į seką vos aštuonias aminorūgštis iš eilės (22 galimybės kiekvienai jų, pakeltos aštuntu laipsniu, duoda apie 50 milijardų). Tūkstančių rūgščių sekos, sudarančios baltymus, suteikia galimybę atsirasti ne milijardams ir ne trilijonams skirtingų baltymų, o skaičiui, didesniam už atomų skaičių Visatoje. Taigi net jei kiekvienoje planetoje egzistuotų gyvybė, paremta tomis pačiomis 22 aminorūgštimis, baltymų kombinacijos galėtų būti visiškai skirtingos kiekvienoje iš jų, ir dviejų vienodų baltymų rinkinių nerastume net nukeliavę nuo vieno Visatos galo iki kito.

O prisiminę, kad tinkamų baltymams aminorūgščių yra ir daugiau, suprasime, jog tikimybė, kad kitoje planetoje nepriklausomai išsivysčiusi biosfera naudos tuos pačius baltymus, kaip žemiška – tikrai astronomiškai menka.

Tad baltymai, dar labiau nei angliavandeniai, sukeltų žmonių kolonistams ar hipotetiniams ateiviams-užkariautojams neįveikiamą problemą: iš jų gauti maistinių medžiagų greičiausiai būtų tiesiog neįmanoma. Netgi egzistuotų tikimybė, kad vienas ar kitas dažnai pasitaikantis vietinis baltymas kitos planetos gyventojams būtų nuodingas.

Riebalai

Riebalai arba lipidai yra plati vandenyje netirpių medžiagų grupė. Žmonių organizme jie sudaro visų ląstelių membranų pagrindą. Taip pat lipidai yra svarbus – ypač smegenims – energijos šaltinis. Kai kurie lipidai yra hormonų ir vitaminų pirmtakai. Panašiai kaip aminorūgščių atveju, yra nepakeičiamų lipidų, kuriuos žmogus turi gauti su maistu, pavyzdžiui omega-3 ir omega-6 riebalų rūgštys. Tačiau didžiąją dalį lipidinių medžiagų organizmas gali susintetinti pats. Įdomu, jog nors žmogaus ir bakterijų (kaip ir skirtingų bakterijų tarpusavyje) lipidų sintezės keliai skiriasi, sintetinami lipidai yra panašūs, skirstomi į tas pačias pagrindines grupes.

Paprasti fosfolipidai aptikti tarpžvaigždinėse dujose. Taigi, galima daryti prielaidą, jog evoliucijos eigoje gyvybė „išmoko“ sintetinti lipidų molekules, kurios prieš tai jau egzistavo ir davė pagrindą pirmoms protoląstelėms. Kitose planetose irgi gali vykti panašūs procesai, tad bent jau pagrindiniai lipidai ten gali būti tokie pat, kaip ir Žemėje.

Visgi ir su riebalais yra keblumų. Ilgalaikis kai kurių šios grupės medžiagų – cholesterolio, steroidų, transriebalų ir kitų – vartojimas sukelia įvairias ligas. Jei jų svetimoje biosferoje būtų santykinai daugiau, nei naudingųjų, gali kilti problemų.

Daug greičiau pasireiškianti problema susijusi su kvapais: labai įvairūs riebalai sukelia tiek mums subjektyviai malonius, tiek ir atbaidančius. Pavyzdžiui, sviesto rūgšties junginiai yra vienas sugedusių pieno produktų kvapo komponentų, o izovalerijonų rūgšties – prakaituotų kojų kvapo. Taigi, net jeigu skirtinga riebalų sudėtis nepadarys kitos planetos gamtos dovanų toksiškomis, jos gali netikti maistui dėl kitų savybių.

Vitaminai ir mineralai

Papildai ir vitaminai

Vitaminais vadinami 13 arba 14 gana skirtingų molekulių, kurių kiekviena savaip svarbi sveikatai palaikyti. Nežinia, ar svetima biosfera naudotų tokius pačius junginius, ar rastų kitų būdų atlikti jų funkcijas, tokias kaip virškinimo palengvinimas, neurotransmiterių gamyba ir panašiai. Visgi problemų dėl vitaminų trūkumo neturėtų kilti daug, mat mums reikalingas palyginus nedidelis jų kiekis.

Cholino (kuris ne visada grupuojamas prie vitaminų) reikia daugiausiai – apie pusę gramo kasdien, tačiau jo nemažai pasigaminame organizme; vitamino C reikia apie 100 miligramų, kitų – po keliolika miligramų ar mažiau. Vitaminų papildai, kuriuos dažnas vartojame kone kasdien, visiškai galėtų patenkinti šį poreikį.

Beje, papildai teoriškai galėtų išspręsti ir aukščiau aptartą aminorūgščių trūkumą. Tiesa, šių papildų reikėtų gerokai daugiau: rekomenduojamos aminorūgščių paros normos yra 5-42 miligramai vienam kūno masės kilogramui. Taigi vidutiniam suaugusiam žmogui reikėtų suvartoti apie porą šimtų gramų aminorūgščių per dieną – kokį tūkstantį kartų daugiau, nei vitaminų.

Dar viena svarbių maisto medžiagų grupė – mineralai. Tiesa, šis terminas gali suklaidinti, mat čia turimi omeny tiesiog pavieniai cheminiai elementai, tokie kaip geležis ar manganas. „Mineralais“ jie greičiausiai pavadinti todėl, kad Žemėje dažniausiai aptinkami ne gryni, o įvairiuose mineraluose (geologine prasme). Jų kasdienis poreikis labai įvairus – nuo keliasdešimties mikrogramų chromo ar molibdeno iki keleto gramų kalio.

Didelę dalį mineralų gauname su maistu, bet, vėlgi, negalime tikėtis, kad nežemiška gyvybė naudos tuos pačius retus elementus. Papildai ir vėl gelbsti situaciją, tik svarbu, kad elementai juose būtų gerai pasisavinama forma. Iš kitos pusės, kai kurie cheminiai elementai mums visiškai nenaudingi ir netgi nuodingi. Puikus pavyzdys – arsenas. O jį panaudoti moka net kai kurie mikroorganizmai Žemėje. Vadinasi ir nežemiškiems organizmams tai tikrai įmanoma.

Iš viso šito galime pagrįstai daryti išvadą, kad kolonizuojant kitą planetą reikėtų atsivežti ir savo maistą – augalų ir gyvūnų. Ir ne tik jų: dauguma augalų neaugs be tinkamų bakterijų ir grybų. Be to, jiems galioja tos pačios išlygos ir pavojai, kaip ir žmonėms: vietinės maisto medžiagos visai nebūtinai tiks žemiškiems augalams ar jų šaknis aplipusiems grybams.

Taigi labai tikėtina, kad teks pakeisti visą biosferą, nuo pačių mažiausių organizmų ar netgi negyvų cheminių junginių. Tada jau paprasčiau atrodo kolonizuoti visiškai negyvą planetą, jei tik joje esama vandens ir pakenčiama temperatūra.