Sammanfattning av seminariet
Livets ursprung och förutsättningar
5 september 2012 på Göteborgs universitet
Syftet med seminariet
Syftet med seminariet Livets ursprung och förutsättningar var att samtala om ett av de sju
områdena för riktade satsningar som forskningsfinansiärerna föreslagit till forsknings- och
innovationspropositionen hösten 2012. Seminariet syftade till att skapa gränsöverskridande,
kreativa samtal mellan forskare på universitetets fakulteter och ge inspiration till nya
samarbeten. Målet var att nya forskningsidéer och samarbeten ska få utlopp i eventuella
satsningar i propositionen och finansiärernas utlysningar.
Presentationer
David Dunér, universitetslektor, avdelningen för idé och lärdomshistoria, Lunds universitet
Vid Pufendorfinstitutet, Lunds universitet, drev åtta forskare samt två gästprofessorer under ett år
(2010-2011) ett mångvetenskapligt projekt om astrobiologi. Forskarna som kom från vitt skilda
forskningsfält riktade framför allt in sig på tre kunskapsområden:
1. Exoplaneter och deras miljöer: David Dunér konstaterade att med de 831 exoplaneter som hittills
har identifierats har forskarna nu någonting mer konkret att undersöka.
2. Livets uppkomst: För livets uppkomst är det viktigt att identifiera extremofiler, som kan
medverka till att utöka kriterierna i samband med letandet efter möjligt liv.
3. Astobiologins historia och filosofi: Av bedömare ansågs det här vara ett nytt och unikt område,
vilket ledde till att den här gruppen bildades. Här är några frågeställningar som gruppen arbetade
med:
• Existentiella frågor: människans plats i universum
• Definition av liv: Vad ska man utgå från? Metabolism, entropi, gener, fortplantning? En
analogi i sammanhanget är att vi utgår från oss själva när vi definierar vad som är liv i
universum.
• Etiska frågor: Hur ska vi bete oss gentemot andra livsformer om vi möter dem?
• Planetprotektion: Har vi egentligen rätt att döda bakterier, något alls som är liv?
• Terraformning: Vad har vi för rätt att sprida liv och vår typ av omgivning till andra platser i
rymden?
• Politisk-filosofiska frågor: Vems är rättigheterna?
• Kunskapsteoretiskt: Hur kan vi veta?
•
•
Semiotiskt: Hur kan vi koda, avkoda (och meddela oss)?
Kognitionsvetenskap: Finns det universella lagar för intelligens?
David Dunér summerade även hur man historiskt har arbetat med dessa frågor; vetenskapligt (hur
och varför); själva utforskandet (nya instrument, teknologin…); teorier och nya förklaringsmodeller;
organisering; samhället runtomkring; föreställningar, d.v.s. hur tänker vi om det vi inte vet någonting
om?
Andreas Johnsson, doktorand, institutionen för geovetenskaper, Göteborgs universitet
Andreas undersöker om det finns liv på Mars, och har identifierat ett stort antal områden där det
möjligen kan ha funnits liv, som troligtvis kan ha uppstått under perioden Noachian, för cirka 4
miljarder år sedan. Metoden för att identifiera sådana här områden sker genom att leta efter tecken
på tidigare förekomst av rinnande vatten. Dessa tecken jämförs med liknade geologiska formationer
på jorden, som till exempel finns på Svalbard. Det verkar som om det unga jordklotet hade liknande
förhållanden som planeten Mars har idag. Den geologiska utvecklingen på Mars är mycket väl
bevarad och vittnar om att det sannolikt har existerat rinnande vatten på planeten. Formationerna
visar till och med prov på att det kan ha förekommit katastrofala förlopp med enorma mängder
vatten i rörelse, som även skapat temporära hav. Forskarna undrar vad det var som gjorde att Mars
torkade ut och frågar sig om det kan ha blivit så till följd av en kraftig klimatförändring. Kanske till
följd av att planeten en gång har träffats av en meteorit?
På Mars finns Galekratern med ett berg i mitten som har en diameter på cirka 5 km. Här har forskare
hittat bottenlager av lera med sulfater, som visar att surt vatten har avdunstat härifrån. Vidare har
nya kratrar blottat is, vilket vittnar om ännu en dynamisk miljö. Bäckraviner, liknande de som finns på
Svalbard, är relativt unga strukturer. På Mars finns även formationer vilka har likheter med de
tropiska glaciärer som finns på vår planet. Kan dessa formationer anses vara bevarade biosignaturer?
Karin Hårding, forskare, institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet
Vart leder evolutionen? Evolutionens förutsättningar och variationer påverkas av tillgången på
vatten, kol och energi. Vi kan se tre slags variationer:
1. Konvergent evolution: Över jordklotet (och i olika tider) kan vi se exempel på att det liv som
uppstår ger liknande resultat med samma innehåll (kol, vatten, syre) trots att ursprungen är
totalt olika. Exempelvis utvecklades pungdjur i Australien som, med undantag av pungen, har
likheter med placenta däggdjur med helt skilda ursprung. Studier i Sverige av strandsnäckan
Littoria visar samma slags mönster för utvecklingen, där den upprepas igen och igen redan under
korta observerbara tidsrymder. Vidare är bläckfiskens öga mycket likt det mänskliga, trots att de
har utvecklats ur helt skilda sammanhang.
2. En energetisk modell för organismer: Metabolism, alla levande varelser behöver energi till sin
överlevnad och tillgången på den påverkar kroppsstorlek. Över en viss kroppsmassa blir
organismen alltför energiineffektiv för att fungera. Man talar då om att överlevnadskostnaderna
har blivit för stora.
3. Populationsmodeller och genetiska modeller: Överlevnaden för arten i dess olika
transgressionsstadier från larver till unga varelser till vuxna.
2
Forskare undersöker dessa varianter genom att göra livshistorieanalyser samt undersöka spridningar
av sjukdomsresistenser och av genotyper. På det här sättet kan forskare ta reda på arternas
känslighet för miljövariationer, konkurrens och spridningsanpassning.
Hans Olofsson, professor vid Chalmers och föreståndare för Onsala Rymdobservatorium
Vilka är de kosmiska förutsättningarna för att liv skall uppstå?
En hel del är känt inom det här området, men samtidigt är mycket fortfarande okänt. Exempelvis vet
man att grundämna kommer från stjärnorna, men man vet inte riktigt hur planeter uppstår och vad
som bestämmer planeternas egenskaper. Fram till idag har över 800 planeter upptäckts.
En central fråga är hur vatten kom till jorden, vilket är intressant att veta för att studera
förutsättningar för liv på andra planeter. I det här sammanhanget kan det vara intressant att veta att
månen Europa har ett tjockt istäcke. Till det här kommer även andra kosmiska förutsättningar som
kan vara viktiga för uppkomst av liv.
Har liv uppstått någon annanstans i vårt universum?
För att få svar på den här frågan har forskare letat efter förutsättningar för liv i vårt eget solsystem.
Men hur hittar man liv i andra solsystem – kan man använda sig av biomarkörer?
En annan mycket intressant frågeställning är hur liv uppstod på jorden. Svaret på den frågan kan ge
oss insikt om vilka förutsättningar som faktiskt krävs för att liv skall uppstå.
Hur påverkas livet av astronomiska skeenden?
Från ett astronomiskt perspektiv kan man undra varför Venus, Jorden och Mars är så olika. Vad man
vet är att klimatet är kopplat till en stjärnas utveckling. Det finns funderingar om de beräkningar som
är gjorda om vår egen sol är riktiga, eller finns det processer som inte är med i beräkningarna?
Klimatet är ett komplicerat samspel mellan kemiska och fysikaliska processer och är därför en viktig
faktor för liv.
Under livets utveckling på Jorden (evolutionen) har vissa djurarter dött ut vilket kan ha orsakats av
asteorid/kometnedslag.
Vad är livets framtid (på Jorden)?
Hans Olofsson visade en intressant bild som många hänvisade till senare vid seminariet. Bilden
illustrerade hur solens utveckling kan komma att avgöra livet på jorden (om inget annat händer
innan). Enligt Hans Olofsson verkade högre liv ha uppstått i ett ganska smalt fönster av solens
existens, då strålning och temperatur hade varit optimal. Frågan är om liv på jorden är en ren slump
på grund av att planeten har haft de rätta förutsättningarna, när ljuset från solen har varit optimalt.
Till slut, är vi unika eller finns det liv på andra planeter?
Per Elias, professor vid avdelningen för medicinsk kemi och biologi, Göteborgs universitet
Per Elias berättade om livet ur ett cell- och molekylärbiologiskt perspektiv. Han visade ett
fylogenetiskt träd som åskådliggjorde släktskapet mellan prokaryoter, eukaryoter och arkéer. Vidare
påpekade han att allt liv har samma ursprung, ”the universal anscestor”. Transposoner, virus och
plasmider har medverkat till att öka den genetiska variationen.
3
Många typer av liv på jorden innehåller nukleinsyror, som bygger upp DNA och bildar det genetiska
materialet. DNA avkodas för att bilda RNA som sedan ger upphov till proteiner. Det är också möjligt
att utgå från RNA för att bilda DNA med hjälp av enzymet omvänt transkriptas som vissa virus
använder då de kommer in i värdgenomet. Avkodningen av det genetiska materialet som via RNA kan
leda syntes av proteiner är starkt konserverad mellan olika organismer, vilket tyder på att den här
processen har varit mycket lyckad för att skapa liv. Samtidigt har det här förloppet också tillåtit
förändringar som har varit nödvändiga för evolutionen. Forskarna antar att RNA fanns innan DNA
bildades.
Per Elias berättade även om hur den första cellen kunde bildas. Pågående forskning undersöker
protoceller och om man i en experimentell miljö kan skapa en cell. I det här sammanhanget
refererade Per Elias till Mansy et al (2008) Nature 454,122-125.
Paneldebatt och diskussion
Efter presentationerna vidtog en paneldebatt, där bland annat tre områden kunde urskiljas:
Hur ser liv ut och hur kan vi definiera det?
Diskussionen handlade om definitionen av liv. Är RNA och DNA en förutsättning för att det skall
finnas liv på andra planeter, eller finns det ”parallella livssystem” som inte behöver DNA, metabolism
och fortplantning?
Det kan vara alldeles för avgränsat att använda vår egen organism som norm för liv. Per Elias menade
att det kan bli för ”bisarrt” om vi antar ett alltför mänskligt perspektiv på den här frågan, eftersom
upptäckten av extremofiler tvingar oss att utöka vår uppfattning om vad som utgör liv. Hur hittar
man liv om man inte vet att det finns?
Artificiellt liv och intelligens
Inom artificiellt liv finns det liksom för organiskt liv självreplikerande system, mutationer, arv och
konkurrens. Frågan är om vi kommer att kunna förstå att vi har träffat på ett livssystem i rymden, om
vi skulle göra det?
Kan vi på laboratoriet hitta faktorer som är viktiga för uppkomsten av liv? Kan datorsimuleringar av
evolutionen hjälpa oss att förstå vad som kan hända under olika förutsättningar? Går det att skapa
nya livsformer? Ett samarbete mellan organkemister och molekylärbiologer skulle behövas för att
forska kring uppkomsten av liv.
Bör den naturvetenskapliga synen på livets ursprung även kompletteras med mytologiska och
teologiska perspektiv?
Det blev en diskussion om den naturvetenskapliga synen på livets ursprung borde utökas till att även
omfatta mytologiska och teologiska perspektiv. I diskussionen fanns det åsikter som pekade på att
det här var en naturvetenskaplig uppgift, medan andra menade att det skulle vara värdefullt att även
ha med mytologiska och teologiska perspektiv på livets ursprung. Det är förmodigen en stor
utmaning att förena humanistisk och naturvetenskaplig forskning inom det här området – om det är
ett mål? Även möjliga samarbeten mellan naturvetenskapliga discipliner diskuterades.
Arrangör var Forsknings- och innovationsservice vid Göteborgs universitet.
Kontaktperson: [email protected]
4