Mis sinine pall? Ürgne Maa võis olla peedikarva

Igaüks, kes on näinud kosmosest tehtud ülesvõtet Maast, teab, et meie planeedi pinda kaunistavad eresinised ookeanid, säravrohelised metsad ja kollakaspruunid kõrbelaigud.

3–3,8 miljardit aastat tagasi võis Maa aga välja näha tundmatuseni teistsugune – praegu lokkava kirevuse asemel andis siin tooni peamiselt lilla värvus.

Marylandi Baltimore’i ülikooli mikrobioloogia ja immunoloogia professor Shiladitya DasSarma pakkus selle mõtte algselt välja 2007. aastal Ameerika astronoomialiidu AAS koosolekul. Sellest ajast peale on tema hüpoteesi üle palju spekuleeritud ja nüüdseks on kogunenud ka uusi tõendeid, mis seda toetavad.

DasSarma hüpoteesi kohaselt olid kõige varajasemad mikroobid Maal nn fototroofid: nad neelasid päikesevalguse footoneid ja muundasid neid enda tarbeks kasulikuks energiaks. Selles pole iseenesest midagi üllatavat — ka praegu Maal vohavad taimed on fototroofsed.

Erinevalt nüüdisaegsetest taimedest, mis valguse püüdmiseks rakendavad pigmenti, mida nimetatakse klorofülliks, võisid muistsed mikroorganismid kasutada aga hoopis teist pigmenti — retinaali.

Klorofüll neelab punase ja sinise lainepikkusega valgust ning peegeldab rohelist. Retinaal käitub risti vastupidi, mis tähendab, et seda rakendavad mikroobid pidid välja nägema lillad.

Alljärgnev foto annab aimu sellest, millised võisid Maa ookeanid välja näha miljardite aastate eest. Toona oli meie planeedi keskmine temperatuur märksa kõrgem, selle pinnale jõudis palju ultraviolettkiirgust ning väävli ja metaani osakaal keskkonnas oli palju suurem.

Nüüdisaegsetele retinaali rakendavatele mikroobidele, nn halobakteritele meeldivad väga sellised keskkonnad. Pole välistatud, et just nende ürgsed eellased olidki kunagi domineeriv eluvorm meie (toona valdavalt purpursel või lillal) koduplaneedil.

Mis võis olla põhjus, et elusolendid võtsid retinaali kasutusele enne klorofülli? Esiteks on seda väga lihtne toota. Teiseks kiirgab Päike tegelikult meieni palju rohkem rohelise lainepikkuse-vahemiku footoneid kui sinist või punast valgust, mistõttu on loogiline, et elu varajases arengujärgus domineerisid just sellest valgusest toituvad fototroofsed organismid.

Lisaks tuleb silmas pidada, et retinaalipõhine fototroofne süsteem on, nagu DasSarma kirjutab, „üks kõige lihtsakoelisemaid kõigist mõeldavatest bioenergeetilistest mehhanismidest“. Klorofüllipõhine fototroofia on sellega võrreldes väga palju keerukam.

Samas on klorofülli rakendamine energia tootmiseks aga tõhusam. DasSarma hüpoteesi kohaselt võisid klorofüllipõhised mikroobid areneda pärast lillade retinaalipõhiste mikroobide teket ning paigutuda vedelikusambas retinaali rakendavatest mikroobidest allapoole, kus neil oli võimalik neelata sinise ja punase lainepikkusvahemiku footoneid, mida retinaal-mikroobid tagasi ei peegeldanud.

Viimaks tõrjusid rohelised mikroobid oma peedikarva kolonisaatorid suures osas pildilt kõrvale ja hakkasid vetikateks ja taimedeks mitmekesistudes Maa värvust vähehaaval muutma.

Tuleb möönda, et see hüpotees on küll väga spekulatiivne, ent siiski loogiline. Enne praeguse „sinise marmorkuuli“ motiivi juurde jõudmist on Maa oma 4,54 miljardi aasta pikkuse ajaloo jooksul korduvalt „karva vahetanud“, seega on võimalik, et kunagi võis see olla ka lilla.

Mis vast kõige olulisem — selline hüpotees annab astrobioloogidele põhjust otsida elu suuremalt hulgalt eksoplaneetidelt, mis ei näe välja nagu Maa. Lõppeks esineb ju eluvorme väga paljudes suurustes ning kõikvõimalikes kujudes ja värvustes.