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7 MAGGIO 2011
Marco De Marco
Se poneste questo quesito ad un giornalista scientifico qualunque, la risposta sarebbe irrevocabilmente NO! Vi direbbe che tutti gli esperimenti biologici compiuti
dalle sonde gemelle Viking 1 e Viking 2 ebbero esito negativo, aggiungendo che se anche in un lontano passato possono essere esistite delle primitive forme di vita,
ormai, si sono sicuramente estinte da tempo....
Era giusto alla fine degli anni 70, quando udii questa affermazione per la prima volta proprio da Piero Angela (Nel Cosmo, alla ricerca della vita); fu da allora che
imparai a non fidarmi più della TV. Già allora conoscevo bene i risultati reali dei singoli esperimenti, perciò rimasi sconcertato per la fermezza di quel NO!
Cercherò di spiegare cosa intendo, ripercorrendo la vicenda dal principio, per poi entrare nel dettaglio dei singoli esperimenti compiuti, attingendo dalle varie
documentazioni prodotte da vari scienziati, tra cui spicca il Dr. Gilbert V. Levin, ideatore, curatore e responsabile del più importante fra i tre esperimenti biologici
della missione Viking. Troverete una breve descrizione dell'intera carriera del Dr. Levin all'indirizzo: http://www.gillevin.com
"Nel 1952, il Dr. Levin, inventò un metodo rapido e molto sensibile per rilevare le contaminazioni batteriche nell'acqua e nel cibo. Nel 1958 ottenne un contratto dalla
NASA per sviluppare un metodo in grado di rivelare la presenza di vita extraterrestre. Nel 1969 fu selezionato il metodo di ricerca per la missione Viking del 1976.
Originariamente denominata gulliver in quanto alla ricerca dei Lillipuziani (microorganismi), fu poi ridenominato dalla NASA Labeled Release (o LR)(Emissione
Marcata) per specificare il tipo di tecnologia utilizzata, il rilascio di gas radioattivo proveniente da un composto marcato radioattivamente metabolizzato da eventuali
microorganismi presenti nel suolo marziano."
Tratto e tradotto dalla pagina: http://www.gillevin.com/mars.htm "RESEARCH ON MARS Papers by Gilbert V. Levin, Ph.D.
Come potrete notare, ci vollero ben 11 anni per decidere quali esperimenti imbarcare nella missione Viking e almeno altri 5 per la loro realizzazione. Infatti, pensare
ad un metodo per rilevare qualcosa che non si conosce è già di per se una bella sfida, se poi si considera il livello tecnologico degli anni 60....
LA MISSIONE VIKING - http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/viking.html
Le due sonde gemelle, Viking 1 e 2, furono lanciate rispettivamente il 20 agosto e il 9 settembre del 1975 ed entrarono in orbita intorno a Marte il 19 giugno e il 7
agosto 1976. Stabilizzata l'orbita intorno a Marte, ogni orbiter impiegò poco meno di un mese per mappare la superficie alla ricerca di un luogo idoneo alla discesa
del relativo lander. Il 20 luglio e il 3 settembre 1976, i landers di Viking 1 e 2 atterrarono rispettivamente a Chryse Planitia (22.48° di latitudine Nord, 49.97° di
longitudine Ovest, 1.5 km sotto il livello medio marziano) e Utopia Planitia (47.97° di latitudine Nord, 225.74° di longitudine Ovest, 3 km sotto il livello medio
marziano). Gli orbiters rimasero attivi rispettivamente fino al 17 agosto 1980 e il 25 luglio 1978, mentre i relati landers continuarono a trasmettere fino al 13
novembre 1982 e l' 11 aprile 1980. Entrambe gli orbiters contribuirono a mappare l'intero pianeta con una risoluzione mediamente variabile tra i 150 300 metri ed in
alcuni casi fino a 8 metri!
L'intera missione ha prodotto una tale mole di dati, da suscitare tutt'oggi discussioni e revisioni! Ecco un piccolo elenco di articoli in merito:
http://www.astrobiology.com/news/viewsr.html?pid=26141
http://www.astrobio.net/pressrelease/3608/viking-results-revisited
http://search.nasa.gov/search/search.jsp?nasaInclude=viking+results+revisited
GLI ESPERIMENTI BIOLOGICI DEI LANDERS
Prima di addentrarmi nei tre veri esperimenti di ricerca biologica, occorre chiarire subito l'esito dell'esame gas-cromatografico del terreno. Il gascromatografo, di cui
furono dotati i landers Viking, analizzò i gas, prodotti dal riscaldamento progressivamente dei campioni di suolo marziano fino alla temperatura di 500° C (quelli
moderni lavorano fino a 1000° C), attraverso uno spettrometro di massa in grado di misurare il peso molecolare dei singoli componenti. Prima di addentrarmi nei tre
veri esperimenti di ricerca biologica, occorre chiarire subito l'esito dell'esame gas-cromatografico del terreno.
Il gascromatografo, di cui furono dotati i landers Viking, analizzò i gas, prodotti dal riscaldamento progressivamente dei campioni di suolo marziano fino alla
temperatura di 500° C (quelli moderni lavorano fino a 1000° C), attraverso uno spettrometro di massa in grado di misurare il peso molecolare dei singoli componenti.
Questo strumento aveva lo scopo di rilevare eventuali composti organici presenti su Marte ed effettivamente rilevò cloro-metano e di-cloro-metano, i quali però
vennero interpretati allora come residuo dei detergenti utilizzati per il lavaggio dei landers! L'esito ufficiale fu quindi negativo, smontando di fatto ogni possibile
interpretazione biologica di qualunque altro esperimento: Se non ci sono composti organici non può esserci vita, quindi ogni altro esperimento va letto in termini
puramente chimici.
Questo è tutt'oggi il pregiudizio negativo che si pone di fronte ad ogni possibile interpretazione biologica di tutti gli altri esperimenti, nonostante esistano almeno due
buone ragioni per non fidarsi troppo di un eventuale esito negativo (anche se di fatto si rilevò cloro-metano e di-cloro-metano):
1) Analisi compiute con gascromatografi identici hanno fallito il rilevamento di composti organici anche su campioni provenienti da deserti terrestri a carica
batterica nota! Questo potrebbe dimostrare che lo strumento non era abbastanza sensibile per rivelare cariche batteriche basse tipiche di ambienti desertici.
2) Nel 2008 la missione Phoenix (http://phoenix.lpl.arizona.edu/index.php) ha provato l'esistenza di perclorati sul suolo marziano. I perclorati, seppur molto
stabili a temperature tipicamente marziane (da +36° C a -140° C), se riscaldati diventano estremamente ossidanti. Quindi il processo di riscaldamento del
gascromatografo, ha di fatto attivato la reattività dei perclorati bruciando eventuali composti organici presenti prima dell'arrivo allo spettrometro di massa!
La cosa viene infatti candidamente ammessa dalla stessa NASA nell'articolo "Missing Piece Inspires New Look at Mars Puzzle"
http://www.nasa.gov/mission_pages/phoenix/news/phx20100803.html di cui cito giusto le prime tre righe:
“PASADENA, Calif. -- Experiments prompted by a 2008 surprise from NASA's Phoenix Mars Lander suggest that soil examined by NASA's Viking Mars landers in
1976 may have contained carbon-based chemical building blocks of life."
Sembrerebbero ottimi motivi per non caricare d'importanza l'esperimento gas-cromatografico! Proviamo quindi ad analizzare gli altre tre esperimenti senza la
pregiudiziale imposta dall'esperimento suddetto che, come credo di aver dimostrato sopra, può essere facilmente contestabile!
Nei prossimi tre esperimenti, si decise di ripetere ogni prova anche su di un campione di controllo preriscaldato a 145° per poter valutare meglio una eventuale
risposta biologica. L'idea base era che tutto ciò che avviene nel campione preriscaldato sia da ritenere di natura semplicemente chimica, in quanto quasi tutti i
microorganismi terrestri muoiono se esposti a quella temperatura. Quindi "sottraendo" la reazione del campione sterilizzato da quella del campione "crudo" avremo
buone possibilità di discriminare meglio tra reazioni chimiche e reazioni di natura biologica.
Tuttavia, negli ultimi anni, si è scoperta una tipologia di microorganismi detti "estremofili" cioè in grado di prosperare in condizioni estreme, spesso letali per tutte le
altre forme di vita. Quindi, è tecnicamente possibile un "falso negativo" (se il preriscaldamento non ha efficacemente sterilizzato il campione), ma non vedo
possibilità per un "falso positivo". Le parti tra virgolette che sto per riportare, salvo diversa indicazione, sono tratte dal libro "LA VITA NEL COSMO - Guida alle
possibilità di vita al di fuori del nostro pianeta" scritto dal Prof. Gerald Feinberg e il Prof. Robert Shapiro, pubblicato nel 1985, nel quale si trova una descrizione
estremamente accurata di ogni singolo esperimento, con dettagli difficilmente reperibili via internet.
GEX Gas Exchange (Scambio Gassoso)
"Dei tre esperimenti condotti su Marte, solo quello dello scambio gassoso (GEX) fu proposto dalla NASA stessa. A concepirlo fu Vance Oyama, un biochimico
nippoamericano con una notevole esperienza nella progettazione di strumenti. "Nella prima fase, il campione di suolo sarebbe stato esposto soltanto a del vapore
acqueo: ciò avrebbe permesso di separare gli effetti dell'esposizione all'acqua da quelli dell'immersione nel brodo di coltura. Il compianto Dottor Wolf Vishniac (un
biologo dell'università di Rochester, New York) aveva dimostrato che bastava l'aggiunta d'acqua ad un campione di suolo per favorire la crescita di microorganismi.
Gli altri ingredienti necessari alla crescita venivano estratti dal suolo dall'acqua stessa. Praticamente tutti i risultati più importanti dell'esperimento GEX furono
prodotti dall'umidificazione iniziale col vapor acqueo, e non dalla parte principale dell'esperimento. Quando il suolo marziano proveniente dalla zona di Chryse fu
umidificato con del vapor acqueo, si ottenne un risultato inatteso: una liberazione d'ossigeno. Questo spettacolare risultato era accompagnato dalla liberazione di
notevoli quantità di anidride carbonica e azoto."
"Risultati simili vennero ottenuti con i campioni presi da Utopia, la seconda zona di atterraggio della missione Viking. Un campione venne preso sotto un sasso, per
verificare se l'esposizione del suolo alla luce solare fosse necessaria alla liberazione dell'ossigeno."
"...alla fine il risultato fu identico: presi all'ombra o al sole, una volta umidificati entrambi i campioni liberavano ossigeno. Un campione di suolo per ciascuna zona dì
atterraggio venne preriscaldato a 145° C e poi sperimentato. Uno dei campioni liberò solo la metà della consueta quantità di ossigeno, mentre l'altro non ne liberò
affatto. Oyama attribuì questa discrepanza ad un difetto di funzionamento degli strumenti. Nei due campioni preriscaldati la liberazione di anidride carbonica era
azzerata, mentre la liberazione di azoto era relativamente stabile."
"Se, contrariamente alle previsioni, già i risultati con la mera umidificazione del suolo marziano erano sorprendenti e difficilmente interpretabili, era lecito attendersi
risultati ancor meno chiari dalla parte principale dell'esperimento, l'aggiunta di brodo nutritivo. Furono osservati alcuni cambiamenti gassosi mai rilevati nei test
precedenti su altri suoli, e alcuni di questi cambiamenti si manifestarono per parecchi cicli di seguito."
Notate la differenza tra campione preriscaldato a 145° C e campione crudo; nel primo non viene emessa anidride carbonica e forse neanche l'ossigeno (emissione
dimezzata o totalmente azzerata....); ma anidride carbonica e ossigeno non sono per caso i due soggetti principali degli scambi metabolici degli organismi terrestri?
Il fatto che queste due sostanze vengano emesse all'aggiunta di acqua solo dal campione crudo vi sembra escludere un'eventuale attività metabolica di origine
biologica??? Eppure l'esito di questo esperimento è universalmente bollato come negativo.
Ecco, a titolo di esempio, la versione di Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Viking_biological_experiments):
"(PI: Vance Oyama, NASA Ames) The Gas Exchange (GEX) experiment looked for gases given off by an incubated soil sample by first replacing the Martian
atmosphere with the inert gas Helium. It applied a liquid complex of organic and inorganic nutrients and supplements to a soil sample, first with just nutrients added,
then with water added too.[1] Periodically, the instrument sampled the atmosphere of the incubation chamber and used a gas chromatograph to measure the
concentrations of several gases, including oxygen, CO2, nitrogen, hydrogen, and methane. The scientists hypothesized that metabolizing organisms would either
consume or release at least one of the gases being measured. The result was negative."
Visto che lo scopo dell'esperimento era proprio rilevare degli scambi gassosi, possibilmente assenti nel campione sterilizzato, direi invece che l'esito fu
estremamente positivo! Certo che non ci si può aspettare che eventuali microorganismi marziani debbano comportarsi per forza esattamente secondo le nostre
aspettative; così, anche se la reazione all'aggiunta di aminoacidi (brodo di coltura) ha avuto un risultato poco chiaro, la semplice aggiunta d'acqua è già stata
sufficientemente indicativa! Per eventuali microorganismi marziani, la miscela di aminoacidi componenti il brodo di coltura avrebbe anche potuto avere effetti più o
meno tossici se non addirittura letali.
PR Pyrolytic Release (Emissione Pirolitica)
Questo esperimento è stato ideato per rilevare una qualche forma di attività fotosintetica: il campione sarebbe stato esposto a luce solare simulata in una miscela di
gas simili all'atmosfera marziana, dove però il monossido e il biossido di carbonio contenevano l'isotopo radioattivo del carbonio, detto carbonio-14 (14C). In questo
modo, eventuali processi fotosintetici, avrebbero finito per trasferire 14C dall'atmosfera simulata al campione, dove sarebbe stato facilmente rilevato. Vediamo quindi
lo svolgimento dell'esperimento, così come narrato nel libro sopra citato.
"Quando l'esperimento sull'assimilazione del carbonio venne effettivamente eseguita su Marte, fu esaminata una quantità di campioni di suolo provenienti dalle due
zone d'atterraggio. A parte una eccezione, tutti diedero una reazione positiva. Le reazioni erano deboli, ma decisamente significative: erano simili alle reazioni degli
organismi terrestri non foto-sintetici in presenza di umidità. L'entità di tali reazioni variava non poco da campione a campione. Alcuni esperimenti erano stati condotti
spegnendo la lampada, altri aggiungendo vapore acqueo. Il numero totale degli esperimenti riusciti, cinque, non fu sufficiente a far sì che si potessero separare
nettamente le variabili. Era tuttavia piuttosto chiaro che la luce e l'acqua non avevano alcun notevole effetto sulla reazione. Tre ore di preriscaldamento a 170° C di
un campione distruggevano in gran parte - ma non completamente - la sua attività, mentre invece un riscaldamento a 90° C per due ore aveva ben poco effetto su di
esso."
"Va notato che nel corso dell'esperimento ES (o LR) si era notata nei suoli terrestri scaldati per due ore a 160° C una certa misura di resistenza batterica. La
capacità di sopravvivenza richiesta da un organismo marziano per giustificare i risultati dell'assimilazione del carbonio sarebbe stata senza precedenti, ma non
straordinaria."
Anche qui, a titolo di esempio di versione ufficiale, ecco la versione fornita da Wikipedia:
"(PI: Norman Horowitz, Caltech) Light, water, and a carbon-containing atmosphere of carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO2), simulating that on Mars. The
carbon-bearing gases were made with carbon-14 (14C), a heavy, radioactive isotope of carbon. If there were photosynthetic organisms present, it was believed that
they would incorporate some of the carbon as biomass through the process of carbon fixation, just as plants and cyanobacteria on earth do. After several days of
incubation, the experiment removed the gases, baked the remaining soil at 650 °C (1200 °F), and collected the products in a device which counted radioactivity. If
any of the 14C had been converted to biomass, it would be vaporized during heating and the radioactivity counter would detect it as evidence for life. Should a
positive response be obtained, a duplicate sample of the same soil would be heated to "sterilize" it. It would then be tested as a control and should it still show
activity similar to the first response, that was evidence that the activity was chemical in nature. However, a nil, or greatly diminished response, was evidence for
biology. This same control was to be used for any of the three life detection experiments that showed a positive initial result."
Anche questo esperimento ha avuto un esito molto interessante, anche se l'attività del campione preriscaldato non era totalmente assente; una drastica riduzione è
comunque un risultato interessante, anche se discutibile.
LR Labeled Release (Emissione Marcata)
Ecco la vera "pietra dello scandalo" di tutta la missione Viking! L'esperimento che, più di ogni altro, è ancora oggi al centro di accesi dibattiti. Attenzione: per scelta
del traduttore del libro suddetto, si fa riferimento all'esperimento LR con la sigla ES (Emissione Siglata).
"L'ambiente in cui l'esperimento ES era stato progettato era quanto di più diverso ci potesse essere dalla sterminata base californiana della NASA in cui aveva visto
la luce il GEX. Ciò non di meno, dal punto di vista concettuale i due esperimenti erano molto simili, essendo entrambi tentativi di coltivare degli organismi marziani
in un brodo nutritivo adatto alla vita terrestre e di scoprirli mediante la loro stessa crescita e il loro metabolismo ... Il brodo del Dottor Levin era più semplice, la
domanda posta più precisa e la risposta più facilmente interpretabile. I composti chimici presenti erano soltanto cinque, e nel caso possedessero una forma
speculare erano presenti in entrambe le forme ... L'uso di composti radioattivi rese inoltre questo esperimento molto più preciso del GEX, poiché i contatori Geiger
possono rilevare quantità di materiale molto più piccole di quelle rilevabili da uno spettrometro di massa. L'esperimento ES poneva un quesito fondamentale: le
sostanze radioattive venivano trasformate in gas? … Se i microorganismi marziani avessero "mangiato" i composti chimici forniti ed avessero emesso gli atomi di
carbonio sotto forma di gas, il contatore Geiger se ne sarebbe accorto. Le possibilità di un responso falsamente negativo erano analoghe a quelle dell'esperimento
di Oyama: poteva darsi che gli organismi marziani non sarebbero sopravvissuti ad un ambiente e ad una temperatura per loro assolutamente insolite. Se pur fossero
sopravvissuti, avrebbero potuto essere avvelenati dai composti chimici loro offerti o almeno avrebbero potuto rifiutare di mangiarli. Era altresí possibile che essi li
usassero, ma senza trasformarli in gas. In questo caso, la crescita non sarebbe stata individuata."
"Furono sperimentati campioni provenienti da entrambe le zone d'atterraggio delle sonde Viking - tra cui il campione raccolto sotto il sasso - con risultati molto simili,
ossia una emissione di gas radioattivo. La quantità di gas liberata fece pensare che dei composti chimici offerti venisse usata soltanto una piccola parte, se non
addirittura uno solo di essi, un semplice composto chiamato "formato". La struttura dell'esperimento impedì che si potesse verificare questo punto, ma nel corso
dell'intervista il Dottor Levin suggerì una spiegazione: a suo parere erano stati consumati anche degli altri composti, ma parte dell'anidride carbonica generata
rimaneva sul suolo o in soluzione. In effetti, quando si aggiunse dell'altro brodo per dare inizio al secondo ciclo, il suolo o la soluzione assorbirono rapidamente parte
dell'anidride carbonica radioattiva già emessa. Effetti analoghi erano già stati osservati nel GEX, ed erano forse causati da un processo chimico-fisico estraneo alla
ricerca della vita … Dopo il riassorbimento del gas, la sua emissione riprese ad un ritmo lento: si trattava di un semplice rovesciamento dell'assorbimento o veniva
effettivamente consumato dell'altro "cibo"? Per ottenere altri dati, alla fine del secondo ciclo il brodo fu riscaldato, e si osservò una breve ed intensa emissione
gassosa: non ci si era accorti prima che il brodo aveva assorbito una grossa quantità di gas."
"Quando un campione fu scaldato fino a 160° e poi sperimentato, non fu osservata alcuna emissione di gas radioattivo. Essendo questo risultato di grande
importanza, si introdusse un test molto più rigoroso. Si trovò il modo di modificare la resistenza in modo che scaldasse non più fino a 160°, ma solo a circa 50° (in
fase di progettazione non si era prevista questa esigenza). Si riteneva improbabile che un processo chimico potesse essere interrotto da questa temperatura, ma
poteva darsi che gli organismi viventi - in particolare quelli marziani, adattatisi al freddo - ne fossero influenzati. In effetti, il trattamento a 50° distrusse gran parte
della capacità del suolo di emettere gas radioattivi. In seguito si notò che la semplice collocazione del suolo marziano nello strumento (a 10° C) per alcuni mesi era
sufficiente a rendere inattivo l'agente responsabile dell'emissione di gas radioattivi."
Seppur l'esito fu chiaramente positivo, a causa dei risultati gas-cromatografici, si ritenne di dover escludere ogni possibile spiegazione di natura biologica! Furono
proposte diverse spiegazioni "chimiche" ma nessuna di esse era in grado di mimare i risultati ottenuti. Ciò nonostante, fu assunta come spiegazione ufficiale la
teoria dei "Super Ossidi"; una fantomatica mistura di acqua ossigenata (H2O2), biossido di potassio (KO2), osigeno molecolare (O2) e altri composti ossidanti, così
abbondanti da aver garantito fino ad oggi la totale sterilizzazione della superficie marziana!
Dall'articolo "Seeing Mars Through a Test Tube" del 9 febbraio 2001 (http://nai.nasa.gov/news_stories/news_print.cfm?ID=202):
"Because Mars has a thinner ozone layer than Earth, its surface is constantly bombarded with ultraviolet rays from the Sun. This ultraviolet exposure not only
damages organic molecules, it also converts oxygen into superoxides. The superoxides then combine with any organic carbon molecules present to produce carbon
dioxide gas. In this way, superoxide might decompose organic molecules formed on Mars or deposited there by meteorites. Usually, superoxides are consumed in
reactions with water. But Mars has little if any surface water, so superoxides can remain unaltered in the Martian soil. To what depth and what rate these oxygen
reactions occur are two key parts of the puzzle that remain to be discovered. "The thickness of the oxidizing layer," says Yen, "is unknown and the actual depth could
be much deeper than the shallow depths sampled by Viking."
“Researchers have suggested that the oxidant in the Martian soil could be hydrogen peroxide (H2O2), potassium superoxide (KO2-), barium superoxide (BaO2-) or
other chemicals. However, because formation of other oxidants is "unlikely under Martian conditions,"
“Yen believes simple superoxide (O2-) is at work on Mars. In this scenario, a combination of ultraviolet radiation and superoxides essentially would sterilize the
Martian surface, stripping it of organic precursors to life. "These oxygen radicals can explain the reactive nature of the soil and the apparent absence of organic
material at the martian surface," conclude the Science article authors."
Devo aggiungere che, nonostante il grande favore raccolto all'interno della comunità scientifica, non si è mai rilevata (neanche in tracce) la presenza di nessun tipo
di perossido su Marte! Ma non basta: il Dottor Levin, più di venticinque anni dopo, scopre la presenza di oscillazioni circadiane nelle curve di crescita
dell'esperimento LR interpretabili come bioritmi,cioè le fluttuazioni periodiche di funzioni e parametri biologici degli organismi viventi. (Vedi articolo "Circadian
Rhythms and Evidence for Life on Mars" http://mars.spherix.com/5555-35.PDF)
A questo punto mi chiedo: come è possibile che, da un lato si invalida l'intera ricerca dei Viking con la motivazione del mancato rilevamento di composti organici, e
dall'altro si afferma (anche se "scherzosamente") che il suolo marziano potrebbe essere adatto a coltivare gli asparagi??? (Vedi "Is it really possible to plant
asparagus on Mars?" http://phoenix.lpl.arizona.edu/faq.php )
Dr. Gilbert V. Levin (left) poses next to Dr. Joseph
Miller (right) at Levin's Biospherics office in Maryland
Copyright Barry E. DiGregorio 2000
7 MAGGIO 2011
Marco De Marco
Se poneste questo quesito ad un giornalista scientifico qualunque, la risposta sarebbe irrevocabilmente NO! Vi direbbe che tutti gli esperimenti biologici compiuti
dalle sonde gemelle Viking 1 e Viking 2 ebbero esito negativo, aggiungendo che se anche in un lontano passato possono essere esistite delle primitive forme di vita,
ormai, si sono sicuramente estinte da tempo....
Era giusto alla fine degli anni 70, quando udii questa affermazione per la prima volta proprio da Piero Angela (Nel Cosmo, alla ricerca della vita); fu da allora che
imparai a non fidarmi più della TV. Già allora conoscevo bene i risultati reali dei singoli esperimenti, perciò rimasi sconcertato per la fermezza di quel NO!
Cercherò di spiegare cosa intendo, ripercorrendo la vicenda dal principio, per poi entrare nel dettaglio dei singoli esperimenti compiuti, attingendo dalle varie
documentazioni prodotte da vari scienziati, tra cui spicca il Dr. Gilbert V. Levin, ideatore, curatore e responsabile del più importante fra i tre esperimenti biologici
della missione Viking. Troverete una breve descrizione dell'intera carriera del Dr. Levin all'indirizzo: http://www.gillevin.com
"Nel 1952, il Dr. Levin, inventò un metodo rapido e molto sensibile per rilevare le contaminazioni batteriche nell'acqua e nel cibo. Nel 1958 ottenne un contratto dalla
NASA per sviluppare un metodo in grado di rivelare la presenza di vita extraterrestre. Nel 1969 fu selezionato il metodo di ricerca per la missione Viking del 1976.
Originariamente denominata gulliver in quanto alla ricerca dei Lillipuziani (microorganismi), fu poi ridenominato dalla NASA Labeled Release (o LR)(Emissione
Marcata) per specificare il tipo di tecnologia utilizzata, il rilascio di gas radioattivo proveniente da un composto marcato radioattivamente metabolizzato da eventuali
microorganismi presenti nel suolo marziano."
Tratto e tradotto dalla pagina: http://www.gillevin.com/mars.htm "RESEARCH ON MARS Papers by Gilbert V. Levin, Ph.D.
Come potrete notare, ci vollero ben 11 anni per decidere quali esperimenti imbarcare nella missione Viking e almeno altri 5 per la loro realizzazione. Infatti, pensare
ad un metodo per rilevare qualcosa che non si conosce è già di per se una bella sfida, se poi si considera il livello tecnologico degli anni 60....
LA MISSIONE VIKING - http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/viking.html
Le due sonde gemelle, Viking 1 e 2, furono lanciate rispettivamente il 20 agosto e il 9 settembre del 1975 ed entrarono in orbita intorno a Marte il 19 giugno e il 7
agosto 1976. Stabilizzata l'orbita intorno a Marte, ogni orbiter impiegò poco meno di un mese per mappare la superficie alla ricerca di un luogo idoneo alla discesa
del relativo lander. Il 20 luglio e il 3 settembre 1976, i landers di Viking 1 e 2 atterrarono rispettivamente a Chryse Planitia (22.48° di latitudine Nord, 49.97° di
longitudine Ovest, 1.5 km sotto il livello medio marziano) e Utopia Planitia (47.97° di latitudine Nord, 225.74° di longitudine Ovest, 3 km sotto il livello medio
marziano). Gli orbiters rimasero attivi rispettivamente fino al 17 agosto 1980 e il 25 luglio 1978, mentre i relati landers continuarono a trasmettere fino al 13
novembre 1982 e l' 11 aprile 1980. Entrambe gli orbiters contribuirono a mappare l'intero pianeta con una risoluzione mediamente variabile tra i 150 300 metri ed in
alcuni casi fino a 8 metri!
L'intera missione ha prodotto una tale mole di dati, da suscitare tutt'oggi discussioni e revisioni! Ecco un piccolo elenco di articoli in merito:
http://www.astrobiology.com/news/viewsr.html?pid=26141
http://www.astrobio.net/pressrelease/3608/viking-results-revisited
http://search.nasa.gov/search/search.jsp?nasaInclude=viking+results+revisited
GLI ESPERIMENTI BIOLOGICI DEI LANDERS
Prima di addentrarmi nei tre veri esperimenti di ricerca biologica, occorre chiarire subito l'esito dell'esame gas-cromatografico del terreno. Il gascromatografo, di cui
furono dotati i landers Viking, analizzò i gas, prodotti dal riscaldamento progressivamente dei campioni di suolo marziano fino alla temperatura di 500° C (quelli
moderni lavorano fino a 1000° C), attraverso uno spettrometro di massa in grado di misurare il peso molecolare dei singoli componenti. Prima di addentrarmi nei tre
veri esperimenti di ricerca biologica, occorre chiarire subito l'esito dell'esame gas-cromatografico del terreno.
Il gascromatografo, di cui furono dotati i landers Viking, analizzò i gas, prodotti dal riscaldamento progressivamente dei campioni di suolo marziano fino alla
temperatura di 500° C (quelli moderni lavorano fino a 1000° C), attraverso uno spettrometro di massa in grado di misurare il peso molecolare dei singoli componenti.
Questo strumento aveva lo scopo di rilevare eventuali composti organici presenti su Marte ed effettivamente rilevò cloro-metano e di-cloro-metano, i quali però
vennero interpretati allora come residuo dei detergenti utilizzati per il lavaggio dei landers! L'esito ufficiale fu quindi negativo, smontando di fatto ogni possibile
interpretazione biologica di qualunque altro esperimento: Se non ci sono composti organici non può esserci vita, quindi ogni altro esperimento va letto in termini
puramente chimici.
Questo è tutt'oggi il pregiudizio negativo che si pone di fronte ad ogni possibile interpretazione biologica di tutti gli altri esperimenti, nonostante esistano almeno due
buone ragioni per non fidarsi troppo di un eventuale esito negativo (anche se di fatto si rilevò cloro-metano e di-cloro-metano):
1) Analisi compiute con gascromatografi identici hanno fallito il rilevamento di composti organici anche su campioni provenienti da deserti terrestri a carica
batterica nota! Questo potrebbe dimostrare che lo strumento non era abbastanza sensibile per rivelare cariche batteriche basse tipiche di ambienti desertici.
2) Nel 2008 la missione Phoenix (http://phoenix.lpl.arizona.edu/index.php) ha provato l'esistenza di perclorati sul suolo marziano. I perclorati, seppur molto
stabili a temperature tipicamente marziane (da +36° C a -140° C), se riscaldati diventano estremamente ossidanti. Quindi il processo di riscaldamento del
gascromatografo, ha di fatto attivato la reattività dei perclorati bruciando eventuali composti organici presenti prima dell'arrivo allo spettrometro di massa!
La cosa viene infatti candidamente ammessa dalla stessa NASA nell'articolo "Missing Piece Inspires New Look at Mars Puzzle"
http://www.nasa.gov/mission_pages/phoenix/news/phx20100803.html di cui cito giusto le prime tre righe:
“PASADENA, Calif. -- Experiments prompted by a 2008 surprise from NASA's Phoenix Mars Lander suggest that soil examined by NASA's Viking Mars landers in
1976 may have contained carbon-based chemical building blocks of life."
Sembrerebbero ottimi motivi per non caricare d'importanza l'esperimento gas-cromatografico! Proviamo quindi ad analizzare gli altre tre esperimenti senza la
pregiudiziale imposta dall'esperimento suddetto che, come credo di aver dimostrato sopra, può essere facilmente contestabile!
Nei prossimi tre esperimenti, si decise di ripetere ogni prova anche su di un campione di controllo preriscaldato a 145° per poter valutare meglio una eventuale
risposta biologica. L'idea base era che tutto ciò che avviene nel campione preriscaldato sia da ritenere di natura semplicemente chimica, in quanto quasi tutti i
microorganismi terrestri muoiono se esposti a quella temperatura. Quindi "sottraendo" la reazione del campione sterilizzato da quella del campione "crudo" avremo
buone possibilità di discriminare meglio tra reazioni chimiche e reazioni di natura biologica.
Tuttavia, negli ultimi anni, si è scoperta una tipologia di microorganismi detti "estremofili" cioè in grado di prosperare in condizioni estreme, spesso letali per tutte le
altre forme di vita. Quindi, è tecnicamente possibile un "falso negativo" (se il preriscaldamento non ha efficacemente sterilizzato il campione), ma non vedo
possibilità per un "falso positivo". Le parti tra virgolette che sto per riportare, salvo diversa indicazione, sono tratte dal libro "LA VITA NEL COSMO - Guida alle
possibilità di vita al di fuori del nostro pianeta" scritto dal Prof. Gerald Feinberg e il Prof. Robert Shapiro, pubblicato nel 1985, nel quale si trova una descrizione
estremamente accurata di ogni singolo esperimento, con dettagli difficilmente reperibili via internet.
GEX Gas Exchange (Scambio Gassoso)
"Dei tre esperimenti condotti su Marte, solo quello dello scambio gassoso (GEX) fu proposto dalla NASA stessa. A concepirlo fu Vance Oyama, un biochimico
nippoamericano con una notevole esperienza nella progettazione di strumenti. "Nella prima fase, il campione di suolo sarebbe stato esposto soltanto a del vapore
acqueo: ciò avrebbe permesso di separare gli effetti dell'esposizione all'acqua da quelli dell'immersione nel brodo di coltura. Il compianto Dottor Wolf Vishniac (un
biologo dell'università di Rochester, New York) aveva dimostrato che bastava l'aggiunta d'acqua ad un campione di suolo per favorire la crescita di microorganismi.
Gli altri ingredienti necessari alla crescita venivano estratti dal suolo dall'acqua stessa. Praticamente tutti i risultati più importanti dell'esperimento GEX furono
prodotti dall'umidificazione iniziale col vapor acqueo, e non dalla parte principale dell'esperimento. Quando il suolo marziano proveniente dalla zona di Chryse fu
umidificato con del vapor acqueo, si ottenne un risultato inatteso: una liberazione d'ossigeno. Questo spettacolare risultato era accompagnato dalla liberazione di
notevoli quantità di anidride carbonica e azoto."
"Risultati simili vennero ottenuti con i campioni presi da Utopia, la seconda zona di atterraggio della missione Viking. Un campione venne preso sotto un sasso, per
verificare se l'esposizione del suolo alla luce solare fosse necessaria alla liberazione dell'ossigeno."
"...alla fine il risultato fu identico: presi all'ombra o al sole, una volta umidificati entrambi i campioni liberavano ossigeno. Un campione di suolo per ciascuna zona dì
atterraggio venne preriscaldato a 145° C e poi sperimentato. Uno dei campioni liberò solo la metà della consueta quantità di ossigeno, mentre l'altro non ne liberò
affatto. Oyama attribuì questa discrepanza ad un difetto di funzionamento degli strumenti. Nei due campioni preriscaldati la liberazione di anidride carbonica era
azzerata, mentre la liberazione di azoto era relativamente stabile."
"Se, contrariamente alle previsioni, già i risultati con la mera umidificazione del suolo marziano erano sorprendenti e difficilmente interpretabili, era lecito attendersi
risultati ancor meno chiari dalla parte principale dell'esperimento, l'aggiunta di brodo nutritivo. Furono osservati alcuni cambiamenti gassosi mai rilevati nei test
precedenti su altri suoli, e alcuni di questi cambiamenti si manifestarono per parecchi cicli di seguito."
Notate la differenza tra campione preriscaldato a 145° C e campione crudo; nel primo non viene emessa anidride carbonica e forse neanche l'ossigeno (emissione
dimezzata o totalmente azzerata....); ma anidride carbonica e ossigeno non sono per caso i due soggetti principali degli scambi metabolici degli organismi terrestri?
Il fatto che queste due sostanze vengano emesse all'aggiunta di acqua solo dal campione crudo vi sembra escludere un'eventuale attività metabolica di origine
biologica??? Eppure l'esito di questo esperimento è universalmente bollato come negativo.
Ecco, a titolo di esempio, la versione di Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Viking_biological_experiments):
"(PI: Vance Oyama, NASA Ames) The Gas Exchange (GEX) experiment looked for gases given off by an incubated soil sample by first replacing the Martian
atmosphere with the inert gas Helium. It applied a liquid complex of organic and inorganic nutrients and supplements to a soil sample, first with just nutrients added,
then with water added too.[1] Periodically, the instrument sampled the atmosphere of the incubation chamber and used a gas chromatograph to measure the
concentrations of several gases, including oxygen, CO2, nitrogen, hydrogen, and methane. The scientists hypothesized that metabolizing organisms would either
consume or release at least one of the gases being measured. The result was negative."
Visto che lo scopo dell'esperimento era proprio rilevare degli scambi gassosi, possibilmente assenti nel campione sterilizzato, direi invece che l'esito fu
estremamente positivo! Certo che non ci si può aspettare che eventuali microorganismi marziani debbano comportarsi per forza esattamente secondo le nostre
aspettative; così, anche se la reazione all'aggiunta di aminoacidi (brodo di coltura) ha avuto un risultato poco chiaro, la semplice aggiunta d'acqua è già stata
sufficientemente indicativa! Per eventuali microorganismi marziani, la miscela di aminoacidi componenti il brodo di coltura avrebbe anche potuto avere effetti più o
meno tossici se non addirittura letali.
PR Pyrolytic Release (Emissione Pirolitica)
Questo esperimento è stato ideato per rilevare una qualche forma di attività fotosintetica: il campione sarebbe stato esposto a luce solare simulata in una miscela di
gas simili all'atmosfera marziana, dove però il monossido e il biossido di carbonio contenevano l'isotopo radioattivo del carbonio, detto carbonio-14 (14C). In questo
modo, eventuali processi fotosintetici, avrebbero finito per trasferire 14C dall'atmosfera simulata al campione, dove sarebbe stato facilmente rilevato. Vediamo quindi
lo svolgimento dell'esperimento, così come narrato nel libro sopra citato.
"Quando l'esperimento sull'assimilazione del carbonio venne effettivamente eseguita su Marte, fu esaminata una quantità di campioni di suolo provenienti dalle due
zone d'atterraggio. A parte una eccezione, tutti diedero una reazione positiva. Le reazioni erano deboli, ma decisamente significative: erano simili alle reazioni degli
organismi terrestri non foto-sintetici in presenza di umidità. L'entità di tali reazioni variava non poco da campione a campione. Alcuni esperimenti erano stati condotti
spegnendo la lampada, altri aggiungendo vapore acqueo. Il numero totale degli esperimenti riusciti, cinque, non fu sufficiente a far sì che si potessero separare
nettamente le variabili. Era tuttavia piuttosto chiaro che la luce e l'acqua non avevano alcun notevole effetto sulla reazione. Tre ore di preriscaldamento a 170° C di
un campione distruggevano in gran parte - ma non completamente - la sua attività, mentre invece un riscaldamento a 90° C per due ore aveva ben poco effetto su di
esso."
"Va notato che nel corso dell'esperimento ES (o LR) si era notata nei suoli terrestri scaldati per due ore a 160° C una certa misura di resistenza batterica. La
capacità di sopravvivenza richiesta da un organismo marziano per giustificare i risultati dell'assimilazione del carbonio sarebbe stata senza precedenti, ma non
straordinaria."
Anche qui, a titolo di esempio di versione ufficiale, ecco la versione fornita da Wikipedia:
"(PI: Norman Horowitz, Caltech) Light, water, and a carbon-containing atmosphere of carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO2), simulating that on Mars. The
carbon-bearing gases were made with carbon-14 (14C), a heavy, radioactive isotope of carbon. If there were photosynthetic organisms present, it was believed that
they would incorporate some of the carbon as biomass through the process of carbon fixation, just as plants and cyanobacteria on earth do. After several days of
incubation, the experiment removed the gases, baked the remaining soil at 650 °C (1200 °F), and collected the products in a device which counted radioactivity. If
any of the 14C had been converted to biomass, it would be vaporized during heating and the radioactivity counter would detect it as evidence for life. Should a
positive response be obtained, a duplicate sample of the same soil would be heated to "sterilize" it. It would then be tested as a control and should it still show
activity similar to the first response, that was evidence that the activity was chemical in nature. However, a nil, or greatly diminished response, was evidence for
biology. This same control was to be used for any of the three life detection experiments that showed a positive initial result."
Anche questo esperimento ha avuto un esito molto interessante, anche se l'attività del campione preriscaldato non era totalmente assente; una drastica riduzione è
comunque un risultato interessante, anche se discutibile.
LR Labeled Release (Emissione Marcata)
Ecco la vera "pietra dello scandalo" di tutta la missione Viking! L'esperimento che, più di ogni altro, è ancora oggi al centro di accesi dibattiti. Attenzione: per scelta
del traduttore del libro suddetto, si fa riferimento all'esperimento LR con la sigla ES (Emissione Siglata).
"L'ambiente in cui l'esperimento ES era stato progettato era quanto di più diverso ci potesse essere dalla sterminata base californiana della NASA in cui aveva visto
la luce il GEX. Ciò non di meno, dal punto di vista concettuale i due esperimenti erano molto simili, essendo entrambi tentativi di coltivare degli organismi marziani
in un brodo nutritivo adatto alla vita terrestre e di scoprirli mediante la loro stessa crescita e il loro metabolismo ... Il brodo del Dottor Levin era più semplice, la
domanda posta più precisa e la risposta più facilmente interpretabile. I composti chimici presenti erano soltanto cinque, e nel caso possedessero una forma
speculare erano presenti in entrambe le forme ... L'uso di composti radioattivi rese inoltre questo esperimento molto più preciso del GEX, poiché i contatori Geiger
possono rilevare quantità di materiale molto più piccole di quelle rilevabili da uno spettrometro di massa. L'esperimento ES poneva un quesito fondamentale: le
sostanze radioattive venivano trasformate in gas? … Se i microorganismi marziani avessero "mangiato" i composti chimici forniti ed avessero emesso gli atomi di
carbonio sotto forma di gas, il contatore Geiger se ne sarebbe accorto. Le possibilità di un responso falsamente negativo erano analoghe a quelle dell'esperimento
di Oyama: poteva darsi che gli organismi marziani non sarebbero sopravvissuti ad un ambiente e ad una temperatura per loro assolutamente insolite. Se pur fossero
sopravvissuti, avrebbero potuto essere avvelenati dai composti chimici loro offerti o almeno avrebbero potuto rifiutare di mangiarli. Era altresí possibile che essi li
usassero, ma senza trasformarli in gas. In questo caso, la crescita non sarebbe stata individuata."
"Furono sperimentati campioni provenienti da entrambe le zone d'atterraggio delle sonde Viking - tra cui il campione raccolto sotto il sasso - con risultati molto simili,
ossia una emissione di gas radioattivo. La quantità di gas liberata fece pensare che dei composti chimici offerti venisse usata soltanto una piccola parte, se non
addirittura uno solo di essi, un semplice composto chiamato "formato". La struttura dell'esperimento impedì che si potesse verificare questo punto, ma nel corso
dell'intervista il Dottor Levin suggerì una spiegazione: a suo parere erano stati consumati anche degli altri composti, ma parte dell'anidride carbonica generata
rimaneva sul suolo o in soluzione. In effetti, quando si aggiunse dell'altro brodo per dare inizio al secondo ciclo, il suolo o la soluzione assorbirono rapidamente parte
dell'anidride carbonica radioattiva già emessa. Effetti analoghi erano già stati osservati nel GEX, ed erano forse causati da un processo chimico-fisico estraneo alla
ricerca della vita … Dopo il riassorbimento del gas, la sua emissione riprese ad un ritmo lento: si trattava di un semplice rovesciamento dell'assorbimento o veniva
effettivamente consumato dell'altro "cibo"? Per ottenere altri dati, alla fine del secondo ciclo il brodo fu riscaldato, e si osservò una breve ed intensa emissione
gassosa: non ci si era accorti prima che il brodo aveva assorbito una grossa quantità di gas."
"Quando un campione fu scaldato fino a 160° e poi sperimentato, non fu osservata alcuna emissione di gas radioattivo. Essendo questo risultato di grande
importanza, si introdusse un test molto più rigoroso. Si trovò il modo di modificare la resistenza in modo che scaldasse non più fino a 160°, ma solo a circa 50° (in
fase di progettazione non si era prevista questa esigenza). Si riteneva improbabile che un processo chimico potesse essere interrotto da questa temperatura, ma
poteva darsi che gli organismi viventi - in particolare quelli marziani, adattatisi al freddo - ne fossero influenzati. In effetti, il trattamento a 50° distrusse gran parte
della capacità del suolo di emettere gas radioattivi. In seguito si notò che la semplice collocazione del suolo marziano nello strumento (a 10° C) per alcuni mesi era
sufficiente a rendere inattivo l'agente responsabile dell'emissione di gas radioattivi."
Seppur l'esito fu chiaramente positivo, a causa dei risultati gas-cromatografici, si ritenne di dover escludere ogni possibile spiegazione di natura biologica! Furono
proposte diverse spiegazioni "chimiche" ma nessuna di esse era in grado di mimare i risultati ottenuti. Ciò nonostante, fu assunta come spiegazione ufficiale la
teoria dei "Super Ossidi"; una fantomatica mistura di acqua ossigenata (H2O2), biossido di potassio (KO2), osigeno molecolare (O2) e altri composti ossidanti, così
abbondanti da aver garantito fino ad oggi la totale sterilizzazione della superficie marziana!
Dall'articolo "Seeing Mars Through a Test Tube" del 9 febbraio 2001 (http://nai.nasa.gov/news_stories/news_print.cfm?ID=202):
"Because Mars has a thinner ozone layer than Earth, its surface is constantly bombarded with ultraviolet rays from the Sun. This ultraviolet exposure not only
damages organic molecules, it also converts oxygen into superoxides. The superoxides then combine with any organic carbon molecules present to produce carbon
dioxide gas. In this way, superoxide might decompose organic molecules formed on Mars or deposited there by meteorites. Usually, superoxides are consumed in
reactions with water. But Mars has little if any surface water, so superoxides can remain unaltered in the Martian soil. To what depth and what rate these oxygen
reactions occur are two key parts of the puzzle that remain to be discovered. "The thickness of the oxidizing layer," says Yen, "is unknown and the actual depth could
be much deeper than the shallow depths sampled by Viking."
“Researchers have suggested that the oxidant in the Martian soil could be hydrogen peroxide (H2O2), potassium superoxide (KO2-), barium superoxide (BaO2-) or
other chemicals. However, because formation of other oxidants is "unlikely under Martian conditions,"
“Yen believes simple superoxide (O2-) is at work on Mars. In this scenario, a combination of ultraviolet radiation and superoxides essentially would sterilize the
Martian surface, stripping it of organic precursors to life. "These oxygen radicals can explain the reactive nature of the soil and the apparent absence of organic
material at the martian surface," conclude the Science article authors."
Devo aggiungere che, nonostante il grande favore raccolto all'interno della comunità scientifica, non si è mai rilevata (neanche in tracce) la presenza di nessun tipo
di perossido su Marte! Ma non basta: il Dottor Levin, più di venticinque anni dopo, scopre la presenza di oscillazioni circadiane nelle curve di crescita
dell'esperimento LR interpretabili come bioritmi,cioè le fluttuazioni periodiche di funzioni e parametri biologici degli organismi viventi. (Vedi articolo "Circadian
Rhythms and Evidence for Life on Mars" http://mars.spherix.com/5555-35.PDF)
A questo punto mi chiedo: come è possibile che, da un lato si invalida l'intera ricerca dei Viking con la motivazione del mancato rilevamento di composti organici, e
dall'altro si afferma (anche se "scherzosamente") che il suolo marziano potrebbe essere adatto a coltivare gli asparagi??? (Vedi "Is it really possible to plant
asparagus on Mars?" http://phoenix.lpl.arizona.edu/faq.php )
Dr. Gilbert V. Levin (left) poses next to Dr. Joseph
Miller (right) at Levin's Biospherics office in Maryland
Copyright Barry E. DiGregorio 2000