Het ontstaan van leven: wetenschap én verbeelding

Hoe is leven ontstaan? Waar is leven ontstaan? Wanneer is leven ontstaan? Drie grote vragen waarop al wel veel kleine maar geen grote antwoorden zijn. Leven op aarde is ontstaan in de oudste periode van de aarde waar het minst van overgebleven is. We proberen met heel weinig puzzelstukjes een hele complexe puzzel te maken. 

Wat we in ieder geval wel weten is dit: leven is gevormd is ná de vorming van de maan rond 4,53 - 4,45 miljard jaar geleden. Ook weten we dat het gevormd moet zijn vóór het eerste onbetwiste bewijs van leven van 3,8 - 3,5 miljard oud. Ergens in deze tijd zijn moleculen gaan samenwerken op zo’n manier dat er uiteindelijk  een systeem ontstond dat we levend kunnen noemen. Maar wanneer dat was weten we ook niet.

Er zijn op dit moment twee scenario’s die veelbelovend, maar ook elkaars uiterste zijn: leven is ontstaan op de oceaanbodem bij warmwatergeysers, of leven is ontstaan bij warmwaterbronnen op het eerste land. Om beter te begrijpen welk scenario het meest aannemelijk is, moeten we eerst weten hoe de aarde er op dat moment uitzag, wat voor omgevingen er waren op die aarde, en wat voor chemische reacties er in die omgevingen mogelijk waren. En dat is wat we met PRELIFE gaan doen in vier verschillende thema’s. 

In het eerste thema omgevingen op de aarde in het Hadeïcom onderzoeken we hoe we de informatie uit de alleroudste gesteenten kunnen interpreteren, hoe diep de vroegste oceanen waren en wat voor geochemische processen daarin speelden en wanneer het allereerste land ontstond.

Het tweede thema richting het ontstaan van leven richten we op de chemie die uiteindelijk tot leven heeft geleid, en bestuderen we de vorming van cellen, en het ontstaan van metabolisme en evolution. We doen dit zowel op de schaal van de moleculen als op de schaal van de netwerken waarin de moleculen samenwerken.

In het derde thema het ontstaan van leven buiten de aarde kijken we naar hoe aardachtige planeten worden gevormd, waar organisch materiaal vandaan komt en of de omstandigheden op de ijsmanen in ons zonnestelsel ook gunstig zijn voor leven.

Het vierde thema richt zich op iedereen die geen wetenschapper is. In dit thema het betrekken van de maatschappij doen we onderzoek naar hoe we scholieren kunnen leren omgaan met complexe vragen waarvoor weinig concrete aanwijzingen zijn en waarover je op verschillende tijd en ruimteschalen moet nadenken, zoals het ontstaan van leven. In dit thema gaan we ook werken met kunstenaars die ons onderzoek gaan vertalen in hun kunst, schrijvers en filmmakers die ons gaan helpen om op verschillende manieren over ons onderzoek te vertellen en Next Nature, waar we in de Geosphere ook onze resultaten gaan delen.

Om deze vragen vanuit alle kanten te bestuderen bestaat PRELIFE uit aardwetenschappers, astronomen, biologen, informatiewetenschappers, natuurkundigen, onderwijskundigen, planeetwetenschappers, scheikundigen, en wiskundigen, maar ook uit kunstenaars, filmmakers en schrijvers. Met deze gevarieerde groep mensen kunnen we niet alleen de wetenschappelijke vragen oplossen, maar ook niet-wetenschappers betrekken bij het nadenken over antwoorden op vragen. 

OVER INGE LOES TEN KATE
Inge Loes ten Kate is hoogleraar planetaire wetenschappen en astrobiologie, voorzitter van het Origins Center en wetenschappelijk directeur van het PRELIFE consortium. Ze werkt aan de Universiteit Utrecht en de Universiteit Amsterdam. Ze is haar hele leven al gefascineerd door de ruimte en studeerde lucht- en ruimtevaarttechniek om te leren hoe ze er moest komen.