În memoria lui Jenny Clack (1947–2020)

Mentor, prieten

1

Un cântec de foc și gheață

A fost odată ca niciodată o stea uriașă care era pe moarte. Arsese timp de milioane de ani, dar acum nu mai avea combustibil pe care să-l ardă în cuptorul de fuziune din miezul său. Steaua își crea energia de care avea nevoie ca să strălucească fuzionând atomi de hidrogen pentru a produce heliu. Dincolo de faptul că făcea steaua să strălucească, energia produsă prin fuziune era esențială pentru a contracara propria atracție gravitațională a stelei. Când rezervele disponibile de hidrogen au început să scadă simțitor, steaua a început să fuzioneze heliu în atomi ai unor elemente mai grele, precum carbonul și oxigenul. La acel moment însă steaua nu prea mai avea ce să ardă.

A venit și ziua în care combustibilul s-a terminat complet. Gravitația a câștigat bătălia: steaua a făcut implo­zie. După milioanele de ani în care steaua arsese, colap­sul a durat o fracțiune de secundă și a declanșat o reacție atât de explozivă, încât a luminat universul — o supernovă. Dacă a existat vreo formă de viață în propriul sistem planetar al stelei, ea a fost distrusă. Dar în cataclismul care a reprezentat moartea sa s-au născut germenii a ceva nou. Până și elementele chimice mai grele, create în ultimele clipe ale vieții stelei — siliciu, nichel, sulf și fier — au fost împrăștiate de explozie în lung și-n lat.

Milioane de ani mai târziu, unda de șoc gravitațională a exploziei supernovei a traversat un nor de gaz, praf și gheață. Întinderea și comprimarea undei gravitaționale au făcut ca norul să colapseze. Pe măsură ce se contracta, a început să se rotească. Atracția gravitațională a presat atât de mult gazul din centrul norului încât atomii au început să fuzioneze. Atomii de hidrogen au fost comprimați, formând heliu, creând lumină și căldură. Cercul vieții stelare era încheiat. Din moartea unei stele bătrâne a apărut o alta, proaspătă și nouă — Soarele nostru.

*

Norul de gaz, praf și gheață a fost îmbogățit cu elementele create în supernovă. În plus, învârtindu-se în jurul noului Soare, el s-a coagulat într-un sistem de planete. Una dintre ele a fost Pământul nostru. Pământul nou-născut era foarte diferit de cel pe care îl cunoaștem astăzi. Atmosfera era o masă cețoasă, alcătuită din metan, bioxid de carbon, vapori de apă și hidrogen, irespirabilă pentru noi. Suprafața lui era un ocean de lavă topită, agitată în permanență de ciocnirile cu asteroizi, comete și chiar cu alte planete. Una dintre acestea a fost Theia, o planetă cam de aceeași mărime cu actuala planetă Marte.1 Theia s-a lovit oblic de Pământ și s-a dezintegrat. Coliziunea a aruncat în spațiu mare parte din suprafața Pământului. Timp de câteva milioane de ani, planeta noastră a avut inele, precum Saturn. În cele din urmă, inelele s-au contopit pentru a forma o altă lume nouă — Luna.2 Toate astea s-au întâmplat cu aproximativ 4 600 000 000 (4,6 miliarde) de ani în urmă.

Au trecut și mai multe milioane de ani. Și a venit ziua în care Pământul se răcise îndeajuns încât vaporii de apă din atmosferă să se condenseze și să cadă sub formă de ploaie. A plouat milioane de ani, suficient de mult pentru a lua naștere primele oceane. Iar în afară de oceane nu exista nimic altceva — nu exista deloc uscat. Cândva o minge de foc, Pământul devenise o lume de apă. Nu că lucrurile s-ar mai fi calmat. Pe vremea aceea, Pământul se învârtea pe axa sa mai repede decât o face astăzi. Noua Lună se profila deasupra orizontului negru. Fiecare val care se forma era un tsunami.

*

O planetă este mai mult decât o adunătură de pietre. Cu timpul, orice planetă cu un diametru mai mare de câteva sute de kilometri se stratifică. Materialele mai puțin dense, precum aluminiul, siliciul și oxigenul, se combină într-o spumă ușoară de roci aproape de suprafață. Materialele mai dense, precum nichelul și fierul, coboară spre centru. Astăzi, miezul Pământului este o bilă de metal lichid care se rotește. Miezul este menținut fierbinte de gravitație și prin descompunerea unor elemente radioactive grele, precum uraniul, create în ultimele momente din existența vechii supernove. Deoarece Pământul se învârtește, în centrul său se generează un câmp magnetic. Liniile acestui câmp magnetic traversează Pământul și ajung până departe în spațiu. Câmpul magnetic protejează Pământul de vântul solar, o furtună constantă de particule energetice ce se revarsă din Soare. Aceste particule sunt încărcate electric și, respinse de câmpul magnetic al Pământului, ricoșează sau plutesc în jurul Pământului și în spațiu.

Căldura Pământului, radiind din miezul topit spre exterior, menține în permanență planeta sub presiune, exact ca o cratiță cu apă ce fierbe la foc mic pe aragaz. Căldura care se ridică la suprafață înmoaie straturile suprapuse, rupând scoarța mai puțin densă, dar mai solidă, în bucăți și, forțându-le să se separe, creează între ele oceane noi. Aceste bucăți, plăcile tectonice, sunt veșnic în mișcare. Ele se lovesc unele de altele, alunecă unele pe lângă altele sau se ascund unele sub altele. Mișcarea sapă tranșee adânci pe fundul oceanului și ridică munți mult deasupra lui. Produce cutremure și erupții vulcanice. Construiește pământuri noi.

În timp ce munții sterpi erau împinși către cer, vaste cantități de scoarță erau aspirate în adâncurile Pământului în tranșee oceanice abisale, la marginile plăcilor tectonice. Încărcată cu sedimente și apă, această scoarță a fost trasă adânc în interiorul Pământului — doar pentru a reveni la suprafață în forme noi. Mâlul de pe fundul oceanului de la marginile continentelor dispărute ar putea să reapară, după sute de milioane de ani, în erupțiile vulcanice3 sau să fie transformat în diamante.

*

În mijlocul acestui haos a luat naștere viața. Haosul a fost cel care a hrănit-o, a îngrijit-o, a făcut-o să se dezvolte și să crească. Viața a evoluat în străfundurile oceanului, acolo unde marginile plăcilor tectonice s-au afundat în scoarță; și unde, sub o presiune extremă, jeturi de apă fierbinte, bogată în minerale, au țâșnit din crăpăturile de pe fundul oceanului.

Primele viețuitoare nu au fost decât niște membrane spongioase întinse peste golurile microscopice din roci. Ele s-au format atunci când curenții ascendenți au devenit turbionari și, pierzând energie, și-au deversat încărcătura de resturi4 bogate în minerale în fisurile și porii stâncilor. Membranele erau imperfecte, asemănătoare unor site și, la fel ca acestea, au permis trecerea doar pentru anumite substanțe. Deși erau poroase, mediul din interiorul membranelor a devenit mai calm, mai ordonat, diferit de vârtejul ce făcea ravagii în exterior. O cabană din bârne, cu acoperiș și pereți, este întotdeauna un refugiu din calea furtunii arctice de afară, chiar dacă ușa se zgâlțâie în balamale și ferestrele zăngăne. Membranele și-au exploatat lipsa de etanșeitate, folosind găurile ca porți de intrare a energiei și a substanțelor nutritive și ca puncte de ieșire a reziduurilor.5

Protejate de zarva chimică a lumii exterioare, aceste piscine minuscule erau oaze de ordine. Încet-încet, ele au rafinat generarea energiei, utilizând-o pentru a crea mici bule, fiecare învelită în propria-i porțiune din membrana-mamă. Inițial fenomenul a fost aleatoriu, dar treptat a devenit mai previzibil, ca urmare a dezvoltării unui model chimic intern care putea fi copiat și transmis noilor generații de bule învelite în membrană. Asta a garantat că noile generații de bule erau cópii mai mult sau mai puțin fidele ale părinților lor. Bulele mai eficiente au început să prospere în detrimentul celor mai prost ordonate.

Aceste bule simple s-au trezit chiar la porțile vieții întrucât au găsit o modalitate de a opri — chiar dacă temporar și cu mare efort — creșterea altfel inexorabilă a entropiei, cantitatea netă a dezordinii din Univers. Aceasta este o proprietate esențială a vieții. Clăbucii de celule, precum bulele de săpun, s-au ridicat ca niște mici pumni încleștați, sfidători, împotriva lumii lipsite de viață.6

*

Când vorbim despre viață, poate cel mai uluitor lucru — pe lângă însăși existența sa — este cât de repede a luat naștere. Ea s-a ivit la numai 100 de milioane de ani de la formarea planetei, în adâncurile vulcanice, pe când tânărul Pământ continua să fie bombardat din spațiu de corpuri suficient de mari încât să creeze uriașele cratere de impact de pe suprafața Lunii.7 Acum 3,7 miliarde de ani, viața se ridicase din întunericul neîntrerupt al oceanelor spre apele luminate de soare de la suprafață.8

În urmă cu 3,4 miliarde de ani, trilioane de corpusculi vii începuseră să se îngrămădească pentru a crea recife, structuri vizibile din spațiu.9 Viața pe Pământ lua avânt.

Însă aceste recife nu erau compuse din corali — care mai aveau de așteptat aproape 3 miliarde de ani în viitorul Pământului. Recifele erau compuse din filamente verzui, subțiri ca firul de păr, și fragmente de mâzgă alcătuite din organisme microscopice, numite cianobacterii — aceleași creaturi care formează astăzi depunerea albastru-verzuie de pe suprafața iazurilor. Ele s-au întins ca o pânză peste pietrele și zonele plate de pe fundul mării, doar pentru a fi îngropate de nisip la următoarea furtună: dar punând din nou stăpânire asupra lor și fiind din nou îngropate, construind movile asemănătoare unor perne de mâzgă și sedimente stratificate. Aceste mase de forma unei movile, cunoscute sub numele de stromatoliți, aveau să devină cea mai de succes și mai rezistentă formă de viață care a existat vreodată pe această planetă, conducătorii absoluți ai lumii timp de 3 miliarde de ani.10

*