Månesten kan hjælpe med at afsløre, hvordan livet udviklede sig på Jorden - og kan gøre os i stand til at genoplive uddøde arter

Livet er det sidste, du vil forbinde med månepolernes evigt mørke kratere. Men disse kratere kunne indeholde nøglen til at forklare, hvor komplekst, multicellulære organismer udviklede sig på Jorden for hundreder af millioner af år siden, giver ufattelig indsigt i vores planets biologiske fortid.

Det er fordi enorme asteroide rammer, som den man mente at have dræbt dinosaurerne, sker ofte og sender tusindvis af tons af jordens materiale ud i rummet - bakterier, orme, og alt. Noget af dette er endt på månen og kan have overlevet intakt i kratere. Desværre, selvom, hvis vi går videre med de nuværende planer for måneudforskning, vi kan ende med at ødelægge dem.

På jorden, DNA sjældent, hvis nogensinde, overlever meget længere end en million år. I princippet, imidlertid, DNA holdt på et par grader over det absolutte nulpunkt og beskyttet mod skadelig ioniserende stråling kunne overleve på ubestemt tid.

Liv gennemsyrer hele jordskorpen. Som Deep Carbon Observatory-projektet har vist, selv klipper kastet ud fra kilometer under jorden ville bringe komplekse mikrobielle samfund og dyr som nematoder ud i rummet.

Ethvert levende stof, der nåede rummet efter et sammenstød, ville blive frysetørret med det samme, med dets DNA bevaret. Når den kastes ud med omkring 11 kilometer i sekundet, terrestriske klipper ville blive hængende i en passende bane, før de blev fanget af månen. Forskere har beregnet, at en typisk 100 kvadratkilometer af månen sandsynligvis indeholder op til 28, 000 kg jordbaseret materiale.

Forskere, der undersøger det materiale, der blev returneret fra Apollo-missionerne, har bekræftet forudsigelser om, at terrestriske, biologiske molekyler er faktisk til stede, omend svagt. Dette er tilfældet selv for stenprøver, der er udsat for brutale og ubeskyttede dag- og natcyklusser. Disse cyklusser involverer to-ugers perioder med konstant, ufiltreret solstråling, som kan ødelægge biomolekyler. Bemærkelsesværdigt, ny forskning viser også, at Apollo ser ud til at have returneret mindst én sten, der faktisk er en meteorit fra Jorden.

De mest sandsynlige steder at finde velbevaret DNA fra Jorden ville være kraterne ved månepolerne, der opretholder evigt mørke. Shackleton-krateret på sydpolen har eksisteret i over tre milliarder år, en tidsperiode, der dækker langt størstedelen af ​​Jordens levende historie. Beskyttet mod solens intense stråling, den kunne have fanget biologiske prøver fra alle større asteroide-nedslag i Jordens historie. Og det er koldt, skygget interiør ville fungere som et konserveringskammer.

Men blot at blive holdt i mørket garanterer ikke genetisk materiales overlevelse. Selvom den er beskyttet mod direkte solstråling, prøverne ville stadig blive udsat for skadelig kosmisk stråling fra galaksen, som let kunne ødelægge molekyler såsom DNA. Genetisk materiale, der er tilstrækkeligt indlejret i eller under kampesten eller lavastrømme, imidlertid, kan have en chance for at blive beskyttet.

Genom sekventering

Det ville være værd at finde ud af. Ethvert DNA, der er bevaret i månens poler, ville være af uoverskuelig værdi for at forstå den sande historie om Jordens liv. For eksempel, Chicxulub-påvirkningen (menes at have forårsaget den sidste masseudryddelse, som dræbte dinosaurerne) var så nylig, at ethvert genetisk materiale, der blev udstødt af det, ville give et vigtigt øjebliksbillede af, hvilke arter der var i live dengang.

Mindre sandsynligt, vi kan også identificere kandidat-forløberorganismer til nuværende livsformer på Jorden – hvilket hjælper os med at spore evolution. Og der kan være en usædvanlig fjern chance for, at tilstrækkeligt beskyttede DNA-prøver af hvirveldyr, som dinosaurer, kunne give en plan for genoplivning af den uddøde art (a la Jurassic Park).

I modsætning, Sudbury-påvirkningen, dateres til 1,85 milliarder år siden, udstødte sten indeholdende DNA fra tidlige prokaryoter som bakterier. Disse gik forud for udviklingen af ​​eukaryoter, som har mere komplekse cellulære strukturer. Sekventering af DNA opnået i kratere som Shackleton kunne derfor give direkte genetisk information, der er nødvendig for at hjælpe med at forstå, hvordan komplekse eukaryoter først udviklede sig for hundreder af millioner af år siden.

Lige nu, vores forståelse af forfædres organismer kommer for det meste fra at sammenligne DNA-sekvenserne af arter, der i øjeblikket lever. For eksempel, hvis du vil forstå, hvordan den fælles forfader til mennesker og andre menneskeaber var, du kan sammenligne genomerne af nulevende arter, og gætte identiteten af ​​mange DNA-sekvenser fra vores fælles forfader for 5-10 m år siden. Når det kombineres med hominid DNA-sekvenser fra arkæologiske steder, der dateres til et par hundrede tusinde år siden, disse tilgange har spektakulært bidraget til at forstå menneskets oprindelse, afslører for eksempel, at hominider blandede sig hyppigt.

Men i sidste ende, rekonstruktioner af langt mere gamle fælles forfædre må altid forblive et kvalificeret gæt, hvis vi kun stoler på DNA-beviser fra Jorden. Dette er bestemt tilfældet, hvis du spørger om fælles forfædre til planter og dyr, som sandsynligvis levede for mere end 500 millioner år siden. Sammenlignende tilgange er også begrænsede i deres indsigt i den funktionelle metabolisme af de første fotosyntese prokaryoter i live for to milliarder år siden. Med lidt held, månepolerne kan indeholde DNA-prøver, der kan besvare disse dybe spørgsmål.

Udforskningstrusler

I betragtning af indsatsen, det er klart, at lokaliteter, der indeholder potentielle prøver, skal beskyttes. Bekymrende for videnskabsmænd som mig, hvem vil gerne analysere sådant uerstatteligt materiale, nuværende planer for måneudforskning kan være en trussel mod dette.

Mange virksomheder og rumbureauer søger at skabe en månebase i de næste par år, hvilket højst sandsynligt ville involvere minedrift i månepolernes kratere for frosne vandaflejringer.

Selv gyldig videnskabelig forskning, der risikerer forurening, såsom den bevidste nedstyrtning af rumfartøjer i disse kratere, udgør en risiko. Det samme gør planlagte rovere, som har til formål at udforske månepolerne og kan forurene disse områder.

Af disse grunde, nuværende flagskibsmissioner til månepolerne bør kun udføres, efter at menneskeheden har fastslået, om disse kratere kan rumme en uventet – og uvurderlig – palæogenetisk arv.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.