Tuji planeti najbrž nimajo cikla dan-noč: Kako to vpliva evolucijo?
[BBC ] – Raziskave o življenju zunaj Zemlje odpirajo nova vprašanja o naravi bivalnih pogojev in prilagajanju organizmov na drugačne okoljske cikle, kot jih poznamo na našem planetu. Ena izmed pomembnih tem je povezava med dnevno-nočnimi cikli, ki jih imamo na Zemlji, in sposobnostjo živih bitij, da preživijo v okoljih brez takšnih ciklov. V tej luči se pojavi zanimivo vprašanje: ali tuja bitja sploh potrebujejo spanje?
Naša Zemlja, z jasno razmejenimi dnevi in nočmi, omogoča razvoj cirkadianih ritmov, ki so prisotni pri mnogih oblikah življenja, od mikroorganizmov do ljudi. Ti ritmi urejajo ne le spanje, temveč tudi druge pomembne telesne funkcije, kot so regeneracija celic, telesna temperatura, imunski odziv in vedenjske navade. Ljudje, denimo, razvijejo več protiteles, če so cepljeni zjutraj, ker se njihovi biološki ritmi spreminjajo čez dan.
M-Zemlje in plimsko zaklenjeni planeti
Toda kako bi bilo na planetih, kjer ni dnevno-nočnih ciklov, ki bi omogočali prilagajanje teh ritmov? V naši galaksiji, Mlečni cesti, obstajajo milijarde potencialno naseljivih planetov. Številni od teh planetov krožijo okoli majhnih, hladnih zvezd, znanih kot M-pritlikavke. Te zvezde so bistveno hladnejše od našega Sonca, kar pomeni, da so njihovi potencialno naseljivi planeti veliko bližje zvezdam, zaradi česar lahko pride do plimskega zaklepa. To pomeni, da je ena stran planeta vedno obrnjena proti zvezdi, medtem ko je druga vedno v temi. Na takšnih planetih ne obstajajo običajni dnevi in noči, kar postavlja pod vprašaj potrebo po cirkadianih ritmih.
Eden takšnih planetov je Proksima Kentavra b, ki se nahaja le štiri svetlobna leta stran od Zemlje in je verjetno plimsko zaklenjena M-Zemlja. Življenje na takšnem planetu bi bilo podvrženo zelo drugačnim okoljevarstvenim izzivom, kot jih poznamo. Kljub temu, da nimajo klasičnih dni in noči, pa raziskave kažejo, da bi lahko temperaturne razlike, ki jih povzročajo različni atmosferski pogoji, ustvarile neke vrste cikle. V simulacijah planetarnih modelov so znanstveniki ugotovili, da hitri vetrovi in atmosferski valovi, podobni tistim, ki nastajajo zaradi Zemljinega curka, lahko ustvarijo pogoje, ki bi bili dovolj spremenljivi, da bi ustvarili temperature in padavinske cikle, podobne našim dnevnim in sezonskim spremembam.
Življenje na Zemlji v ekstremnih pogojih
Na Zemlji imamo primere organizmov, ki živijo v ekstremnih pogojih brez prisotnosti svetlobe. Jamske živali, globokomorski organizmi in bakterije, ki živijo v temnih okoljih, kot je zemeljska skorja ali celo človeško telo, se prilagajajo okolju na podlagi drugih dražljajev, kot so temperatura, vlažnost ali spremembe v kemijski sestavi okolja. Tako goli sleparji, ki živijo globoko pod zemljo, nikoli ne vidijo sonca, a kljub temu razvijejo cirkadiane ritme, prilagojene spremembam temperature in padavin. Podobno se globokomorske školjke in kozice sinhronizirajo z oceanskim plimovanjem, ne pa z dnevno-nočnim ciklom.
Zanimivo je, da tudi bakterije v človeškem črevesju reagirajo na spremembe melatonina, hormona, ki ga naše telo proizvaja v temi. To kaže, da imajo organizmi notranje mehanizme za prilagajanje spremembam v okolju, kar bi lahko pomenilo, da bi tudi življenje na drugih planetih lahko razvilo podobne mehanizme, ne da bi bilo odvisno od svetlobe.
Ciklusi na M-Zemljah
Raziskave podnebnih modelov M-Zemelj kažejo, da bi na teh planetih lahko obstajali cikli, ki bi nadomestili običajne dneve in noči. Vetrovni tokovi in atmosferski valovi bi lahko povzročili spremembe v temperaturi, vlažnosti in padavinah, kar bi ustvarilo cikle, ki bi lahko trajali od deset do sto zemeljskih dni, vendar ne bi bili povezani z rotacijo planeta.
To odpira možnost, da bi življenje na takšnih planetih razvilo bioritme, sinhronizirane s temi cikli, namesto s svetlobo. Cirkadiani ritem bi tako lahko bil organiziran na podlagi drugih dražljajev, ne pa nujno na časovni osnovi, kot smo vajeni na Zemlji.
Evolucija bi morebiti lahko našla še bolj nenavadne rešitve. Ena od možnih teorij je, da bi lahko bitja, ki živijo na dnevni strani plimsko zaklenjenega planeta, migrirala na nočno stran, da bi se spočila in regenerirala. Takšne vrste bi razvile cirkadiane ure, ki bi bile odvisne od prostora in ne časa, kar bi bilo popolnoma drugačno od naših trenutnih predstav o življenju in spanju.
Življenje na drugih planetih, če obstaja, bi gotovo preseglo naše trenutne predstave in predpostavke o tem, kako bi moralo delovati. Vesolje nas vedno znova preseneti, in raziskovanje življenja na drugih planetih nam bo gotovo ponudilo številna nepričakovana odkritja.
Portal24; Foto: Pexels