Het leven is het laatste wat je zou associëren met de eeuwig donkere kraters van de maanpolen. Maar deze kraters zouden de sleutel kunnen zijn om uit te leggen hoe complex, meercellige organismen zijn honderden miljoenen jaren geleden op aarde geëvolueerd, onvoorstelbare inzichten in het biologische verleden van onze planeet.

Dat komt omdat enorme asteroïde-inslagen, zoals degene waarvan wordt aangenomen dat hij de dinosauriërs heeft gedood, gebeuren vaak en lanceren duizenden tonnen aards materiaal de ruimte in – bacteriën, wormen, en alles. Een deel hiervan is op de maan terechtgekomen en heeft mogelijk intact in kraters overleefd. Helaas, Hoewel, als we doorgaan met de huidige maanverkenningsplannen, we kunnen ze uiteindelijk vernietigen.

Op aarde, DNA zelden, als ooit, overleeft veel langer dan een miljoen jaar. In principe, echter, DNA dat een paar graden boven het absolute nulpunt wordt gehouden en wordt beschermd tegen schadelijke ioniserende straling, kan voor onbepaalde tijd overleven.

Het leven doordringt de hele korst van de aarde. Zoals het Deep Carbon Observatory-project heeft aangetoond, zelfs rotsen die kilometers onder de grond worden uitgeworpen, zouden complexe microbiële gemeenschappen en dieren zoals nematoden de ruimte in brengen.

Alle levende materie die na een botsing de ruimte bereikte, zou onmiddellijk worden gevriesdroogd, waarvan het DNA bewaard is gebleven. Wanneer uitgeworpen met ongeveer 11 kilometer per seconde, terrestrische rotsen zouden in een geschikte baan blijven hangen voordat ze door de maan werden gevangen. Wetenschappers hebben berekend dat een typische 100 vierkante kilometer van de maan waarschijnlijk tot 28, 000 kilogram aards materiaal.

Onderzoekers die het materiaal van de Apollo-missies hebben onderzocht, hebben voorspellingen bevestigd dat aardse, biologische moleculen zijn inderdaad aanwezig, zij het zwakjes. Dit is zelfs het geval voor gesteentemonsters die worden blootgesteld aan brute en onbeschermde dag- en nachtcycli. Deze cycli omvatten perioden van twee weken van constante, ongefilterde zonnestraling die biomoleculen kan vernietigen. Opmerkelijk, nieuw onderzoek toont ook aan dat Apollo minstens één rots lijkt te hebben teruggestuurd die eigenlijk een meteoriet van de aarde is.

De meest waarschijnlijke locaties om goed bewaard DNA van de aarde te vinden, zijn de kraters bij de maanpolen die eeuwige duisternis handhaven. De Shackleton-krater op de zuidpool bestaat al meer dan drie miljard jaar, een tijdsperiode die het overgrote deel van de levende geschiedenis van de aarde beslaat. Afgeschermd tegen de intense straling van de zon, het zou biologische monsters kunnen hebben gevangen van elke grote asteroïde-inslag in de geschiedenis van de aarde. En het is koud, beschaduwd interieur zou fungeren als een bewaarkamer.

Maar simpelweg in het ongewisse worden gehouden, is geen garantie voor het voortbestaan ​​van genetisch materiaal. Hoewel beschermd tegen directe zonnestraling, de monsters zouden nog steeds worden blootgesteld aan schadelijke kosmische straling van de melkweg die moleculen zoals DNA gemakkelijk zou kunnen vernietigen. Genetisch materiaal voldoende ingebed in of onder keien of lavastromen, echter, kans hebben om beschermd te worden.

Genoomsequencing

Het zou de moeite waard zijn om erachter te komen. Elk DNA dat in de maanpolen wordt bewaard, zou van onschatbare waarde zijn om de ware geschiedenis van het leven op aarde te begrijpen. Bijvoorbeeld, de Chicxulub-impact (waarvan wordt aangenomen dat deze de laatste massale uitsterving heeft veroorzaakt waarbij de dinosauriërs zijn gedood) was recent genoeg dat elk genetisch materiaal dat daardoor werd uitgestoten een belangrijke momentopname zou opleveren van welke soorten toen leefden.

Minder waarschijnlijk, we kunnen ook kandidaat-voorloperorganismen identificeren voor de huidige levensvormen op aarde - wat ons helpt om de evolutie te traceren. En de kans is uitzonderlijk klein dat voldoende beschermde DNA-monsters van gewervelde dieren, zoals dinosaurussen, zou een blauwdruk kunnen bieden voor het doen herleven van de uitgestorven soort (a la Jurassic Park).

In tegenstelling tot, de Sudbury-impact, daterend tot 1,85 miljard jaar geleden, uitgestoten rotsen die DNA van vroege prokaryoten zoals bacteriën bevatten. Deze gingen vooraf aan de ontwikkeling van eukaryoten, die complexere celstructuren hebben. Het sequencen van DNA verkregen in kraters zoals Shackleton zou daarom directe genetische informatie kunnen opleveren die nodig is om te helpen begrijpen hoe complexe eukaryoten honderden miljoenen jaren geleden voor het eerst evolueerden.

Direct, ons begrip van voorouderlijke organismen komt meestal van het vergelijken van de DNA-sequenties van soorten die momenteel leven. Bijvoorbeeld, als je wilt begrijpen hoe de gemeenschappelijke voorouder van mensen en andere mensapen was, kun je de genomen van momenteel levende soorten vergelijken, en raad de identiteit van veel DNA-sequenties van onze gemeenschappelijke voorouder 5-10m jaar geleden. In combinatie met hominide DNA-sequenties van archeologische vindplaatsen van een paar honderdduizend jaar geleden, deze benaderingen hebben op spectaculaire wijze bijgedragen aan het begrijpen van de menselijke oorsprong, onthullend bijvoorbeeld dat mensachtigen vaak kruisten.

Maar uiteindelijk, reconstructies van veel oudere gemeenschappelijke voorouders moeten altijd een weloverwogen gok blijven als we alleen vertrouwen op DNA-bewijs van de aarde. Dit is zeker het geval als je vraagt ​​naar gemeenschappelijke voorouders van planten en dieren die waarschijnlijk meer dan 500 miljoen jaar geleden leefden. Vergelijkende benaderingen zijn ook beperkt in hun inzichten in het functionele metabolisme van de eerste fotosynthetiserende prokaryoten die twee miljard jaar geleden leefden. Met een beetje geluk, de maanpolen kunnen DNA-monsters bevatten die deze diepgaande vragen kunnen beantwoorden.

Exploratiebedreigingen

Gezien de inzet, het is duidelijk dat sites die potentiële monsters bevatten, moeten worden beschermd. Zorgwekkend voor wetenschappers zoals ik, die zulk onvervangbaar materiaal wil analyseren, de huidige plannen voor maanverkenning kunnen hiervoor een bedreiging vormen.

Veel bedrijven en ruimtevaartorganisaties willen de komende jaren een maanbasis creëren, waarbij hoogstwaarschijnlijk de kraters van de maanpolen worden gedolven voor bevroren waterafzettingen.

Zelfs geldig wetenschappelijk onderzoek dat besmetting riskeert, zoals het opzettelijk neerstorten van ruimtevaartuigen in deze kraters, een risico vormt. Geplande rovers ook, die bedoeld zijn om de maanpolen te verkennen en deze gebieden zouden kunnen besmetten.

Om deze redenen, huidige vlaggenschipmissies naar de maanpolen mogen pas worden ondernomen nadat de mensheid heeft vastgesteld of deze kraters een onverwachte en onschatbare paleogenetische erfenis kunnen bevatten.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.