Chinese wetenschapper herinnert zich hoe leven boven de wolken werd gevonden

Hoe hoog kan leven reiken? Voor het grootste deel van de menselijke geschiedenis was het antwoord een gok. Een nieuw essay van een Chinese wetenschapsschrijver, deze week gepubliceerd op het blogplatform van ScienceNet, traceert de verrassend dramatische geschiedenis van pogingen om erachter te komen, en het beeld dat naar voren komt is er een van geduldige, soms toevallige ontdekking.

Het verhaal begint in de jaren 1930, toen een heliumballon van het United States Army Air Corps genaamd Explorer II ongeveer 22 kilometer de lucht in klom. Hij droeg steriele bemonsteringsapparaten die openden tijdens de afdaling en lucht uit de stratosfeer opvingen. Terug in het laboratorium kweekten onderzoekers de monsters en vonden tien soorten bacteriën en schimmels. Het was de eerste keer dat iemand levende, kweekbare microben van die hoogte had teruggevonden, en de prestatie werd in 1936 gerapporteerd. Destijds werd het werk beperkt door de tools van die tijd: er was geen manier om organismen te identificeren aan de hand van hun DNA, dus wetenschappers konden niet zeggen of de microben echte bewoners van de bovenste atmosfeer waren of slechts passagiers die van de grond waren meegevoerd.

Die ambiguïteit achtervolgde het vakgebied decennialang. Elke nieuwe bewering van leven op extreme hoogte stuitte op dezelfde tegenwerping: besmetting. Een ballon, een vliegtuig of een raket kon gemakkelijk sporen nabij het oppervlak oppikken en ze afzetten in een monster dat ver daarboven was verzameld. Het essay merkt op dat onderzoekers reageerden door hun methoden aan te scherpen, apparatuur te steriliseren, collectoren op precieze momenten te openen en te sluiten, en controles te ontwerpen die konden onthullen of een microbe echt in de stratosfeer had gedreven.

De inzet ging verder dan nieuwsgierigheid. Het definiëren van de bovengrens van de biosfeer is belangrijk voor het begrijpen van hoe leven zich over de planeet verspreidt, hoe veerkrachtig cellen zijn tegen straling en kou, en of de atmosfeer van de aarde organismen tussen continenten zou kunnen vervoeren. Het vormt ook het denken over leven elders in het zonnestelsel, waar vergelijkbare extremen van temperatuur en straling heersen.

Moderne technieken veranderden het spel. Met DNA-sequencing hoefden wetenschappers microben niet meer in een schaaltje te kweken om te weten dat ze bestonden. Ze konden genetisch materiaal van monsters op grote hoogte vergelijken met bekende soorten en, cruciaal, met de microben die op de grond en op de bemonsteringsapparatuur zelf werden gevonden. Dat stelde hen in staat echte hoogvliegers met veel meer vertrouwen te onderscheiden van meelifters dan de ballonpioniers konden opbrengen.

De auteur van het essay, schrijvend onder de naam Zhang Wuchang, behandelt de geschiedenis als een les in wetenschappelijke nederigheid. Vroege onderzoekers waren niet verkeerd om opgewonden te zijn, maar ze misten de tools om hun eigen vragen te beantwoorden. Elke generatie erfde zowel de ontdekkingen als de twijfels van de vorige, en elke ronde van technologie duwde de grens een beetje hoger en maakte die een beetje steviger.

Voor lezers ver van welk laboratorium dan ook, is het verhaal een herinnering dat sommige van de meest basale feiten over onze planeet pas onlangs zijn vastgesteld, en dat de lijn tussen lucht en levende wereld dunner, en vreemder, is dan hij lijkt. Het volledige verslag, onderdeel van een langere serie, verschijnt op ScienceNet, een wetenschapsblognetwerk dat wordt beheerd door de Chinese Academie van Wetenschappen.