כשהאגם קפוא

"למה שנאס"א תרצה לחקור אגם בקנדה?" שלושה שומרי גבול הציגו בפניי את השאלה הזאת בגרסאות שונות, ואף על פי שבסופו של דבר הם נתנו לי לעבור, היה ברור שהם לא מבינים מה הסיפור. למה באמת שנאס"א תתעניין באגם בקנדה? ואיך זה קשור אליי?
בהשוואה לסביבות אקזוטיות אחרות, אגם פביליון שבקולומביה הבריטית הוא מקום רגיל למדי. נכון, הוא נידח – העיר הגדולה הקרובה ביותר היא ונקובר, שנמצאת הרחק מעבר להרים. העיירות הקרובות ביותר הן אסופות דלילות של בתים המפוזרים על גבי המדרונות היבשים, ובין עיירה לעיירה הדרכים מתפתלות לאורך עשרות קילומטרים של אדמה צחיחה ועירומה. האגם עצמו שוכן לצד כביש סלול, וממנו הוא לא נראה שונה מכל שאר האגמים הממוצעים בגודלם במערב צפון אמריקה.

ייתכן שהחלק הקשה ביותר במציאת חיים במקום אחר ביקום, יהיה להבין שדבר מסוים הוא אכן יצור חי. רוב צורות החיים על פני כדור הארץ הן חיידקים, ואף על פי שאנו נוהגים לחשוב על חיידקים כעל נושאי מחלות, רובם בכלל לא מתעניינים בבני אדם

אך מתחת לפני השטח, קרקעיתו של אגם פביליון מעוטרת במה שנראה כמו שוניות אלמוגים: כיפות וחרוטים וצורות משונות המזכירות ארטישוק. אך אלה אינם אלמוגים, אותם בתי גידול נפוצים לבעלי חיים זעירים; אלה מבנים סלעיים הקרויים מיקרוביאליטים, והם עשויים ומצופים "כחוליות". החיידקים האלה, המכונים לעתים בשם המטעה "אצות כחולות-ירוקות", כנראה אף יצרו את הסלעים שעליהם הם חיים – הם ספגו חומרי מזון מהמים והותירו את האבנים אחריהם. בדומה לצמחים הם ניזונים מאור שמש, והם מסוגלים לחיות במים רדודים ובמורד המדרון התת-מימי התלול, עד לנקודה שבה אור השמש נעלם כליל.

הכחוליות הן הסיבה לעניין של נאס"א באגם, ולביקור שלי. לאנשים שבאתי לפגוש יש תוכניות גדולות אף יותר. הם רוצים לדעת מה יכולים המבנים הנדירים באגם פביליון לספר לנו על מקור החיים בכדור הארץ, על החיים בעולמות אחרים, ועל מהות החיים בכלל.

חוקר של נאס״א צולל ליד מיקרוביאליטים באגם פביליון שבקנדה. צילום: דוני ריד

ארווין שרדינגר היה בחור חכם. אולי שמעתם עליו בזכות ניסוי "החתול של שרדינגר": אותו חתול בקופסה שאינו חי ואינו מת עד שמביטים פנימה. אבל אחת מעבודותיו המעניינות ביותר היא ספר דק משנת 1944 המבוסס על סדרת הרצאות שנתן בדבלין. במרכזו שאלה בודדת: מהם חיים? חשיבותו של הספר היא בניבוי כמה מתכונותיו החשובות של הדנ"א לפני שהן התגלו. כמעט עשור לפני שגילינו את מבנה הסליל הכפול המפורסם, שרדינגר זיהה נכונה שהמפתח להתפתחותם של אורגניזמים והעברת מידע בין דורות הוא "גביש אפריודי" (בלתי מחזורי): שרשרת של אטומים שלעולם לא חוזרת על עצמה במדויק. אף על פי שכל חוליה בשרשרת מכילה אותם אטומים (פחמן, חנקן, חמצן, מימן וזרחן), השילוב ביניהם מאפשר לקודד כמויות עצומות של מידע.

שרדינגר השתמש בדימוי של קוד מורס, שמשחזר שפה שלמה בעזרת שתי "אותיות" בלבד. כיום אנו יודעים שלקוד של הדנ"א יש ארבע אותיות (A, C, G ו-T), שבסידורים ובצימודים שונים יכולות לקודד את כל מה שהאורגניזם זקוק לו כדי לייצר חלבונים, לנהל את חילוף החומרים ובסופו של דבר - לחיות. זו הבחנה חשובה בין חיים ל"לא-חיים": היכולת להעביר מידע מעבר לרבייה פשוטה.

גם גבישים רגילים מתרבים, אבל הם מעבירים רק דפוס חזרתי של מיקום האטומים. הם לא מסוגלים להתפתח. או, כפי שאמר שרדינגר, זה כמו ההבדל בין "טפט רגיל שבו אותו דפוס חוזר שוב ושוב באותה צורה לבין יצירת מופת רקומה כמו שטיחי הקיר של רפאל, למשל, שבהם אין חזרתיות משעממת, אלא עיצוב מורכב, קוהרנטי ובעל משמעות, מעשה ידיו של רב האמן הדגול".

קרקע חייזרית בתחתית באגם

סירת הפונטון עמוסה לעייפה באנשים המפעילים כלי רכב תת-מימיים בשליטה מרחוק (ROVs). הצוללות הרובוטיות הקטנות האלה מצוידות במצלמות ברזולוציה גבוהה. הן סורקות אזור מסוים באגם שאותו יחקרו צוללנים בהמשך השבוע. הן גם נושאות חיישנים למדידת טמפרטורת המים, רמות pH, מיקום GPS, עומק וזרם. כדי להגיע לרמת ציפה מושלמת, ה-ROVs מצוידים בשילוב מוזר של ציוד היי-טק ולואו-טק: מנועים חדשניים ומכשירי ציפה המורכבים מכדורי ספוג ומצופי "ספגטי" בצבע כתום עז הקשורים זה לזה בכבל עשוי פלסטיק. אחד מכלי הרכב מרחרח בתחתית האגם ומצלם תמונות חדות של מיקרוביאליטים; האחר משגיח על הראשון ומנטר את תנאי המים באופן כללי.

ייתכן שחתימות ביולוגיות הן הדבר שיגלה לנו אם שונית סלע על פני המאדים היא מיקרוביאליט מאובן – סימן לכך שבעבר התקיימו שם חיים – או רק חיקוי ותו לא

אני צופה במחזה הזה מקרון נגרר, תחנת בקרה של נאס"א שניצבת על החוף, דרך צילומי הווידאו שכלי הרכב משדרים. זוהי קרקע חייזרית: תלים ירוקים-אפורים בצורות שונות, כל אחד בגודל שולחן, חלקם במקבצים, חלקם בודדים, המשתרעים אל מעבר לטווח הראייה של המצלמה, אל תוך האפילה התת-מימית. בהביטי בצילומים האלה מקרקעית האגם, אני תוהה עד כמה פני השטח האלה דומים לכדור הארץ בימיו המוקדמים. על סמך מאובנים של מיקרוביאליטים אפשר להסיק כי קרובי המשפחה הקדומים של הכחוליות היו אחת מצורות החיים הראשונות על פני כדור הארץ. החמצן באטמוספירה שלנו נוצר, ככל הנראה, על-ידי הכחוליות לפני מיליארדי שנים; זמן רב לפני שהצמחים הופיעו בעולם, הן הפכו את האטמוספירה של כדור הארץ, העשירה בפחמן דו-חמצני, לתערובת החנקן והחמצן המוכרת לנו כיום. רוב הכחוליות המודרניות מייצרות מושבות חלקלקות דמויות-מחצלת המכסות את קרקעיתם של אגמים נידחים - ולא מיקרוביאליטים מורכבים וסלעיים כמו אלה שאפשר למצוא בפביליון. סביר להניח שזה היה המצב גם לפני 3.5 מיליארד שנים.

אמנם המיקרוביאליטים נראים מוזרים מאוד, אך ייתכן שהם יהיו הדברים היחידים שיראו מוכרים, איכשהו, לאדם שיחזור בזמן לימיו הראשונים של כוכב הלכת שלנו. כי צורות החיים שהיו קיימות אז לא רק יצרו את האוויר שאנו נושמים: לאן שלא נלך, לאן שלא נביט, אנו רואים לנגד עינינו סביבה שנוצרה על-ידי חיים. החיים עיצבו את הכול – את ההרכב הכימי של הסלעים, של האוקיינוסים ושל האדמה. ומדענים מצאו אורגניזמים – רובם חיידקים וארכאונים, אורגניזמים חד-תאיים שחיים בסביבות קיצוניות – בכל מקום, החל מסדקים בסלעים שבעומק האדמה וכלה בעננים המרחפים גבוה באטמוספירה. האורגניזמים תמיד התאימו את עצמם לסביבתם, אך בה בעת עיצבו את סביבתם בהתאם לצורכיהם.

עקבותיו של תהליך ההתאמה ההדדי הזה נקראות "חתימה ביולוגית", והן אחת הסיבות העיקריות שבגללן באה אליסון בריידי לפביליון. בריידי היא גיאו-כימאית מאוניברסיטת מקמסטר, והיא מחפשת דרכים להבחין בין תהליכים א-ביוטיים – אלה שמתרחשים ללא השפעתן של צורות חיים – לבין חתימות ביולוגיות מובהקות. "גם אם החיידקים מתו לפני זמן רב", היא אומרת, "הסלע עצמו עשוי לשמר חתימה כימית מסוימת שאומרת, 'זה נוצר בתהליך ביולוגי', בניגוד לתהליך כימי א-ביוטי לחלוטין. זה משהו שאנחנו רואים בפביליון".

ייתכן שחתימות ביולוגיות הן הדבר שיגלה לנו אם שונית סלע על פני המאדים היא מיקרוביאליט מאובן – סימן לכך שבעבר התקיימו שם חיים – או רק חיקוי ותו לא. יחסי האיזוטופים בסלע, או נוכחותן של מולקולות יוצאות דופן, עשויים לחשוף עקבות כימיות שיוצרו בתהליך חילוף החומרים של מיקרואורגניזם אשר חלף מן העולם לפני זמן רב.
מן הסתם, היה עדיף לו היינו יכולים לראות מיקרואורגניזמים חיים (בהנחה שהם עדיין קיימים), אבל זו משימה מסובכת יותר מאשר בסיפורי המדע הבדיוני. כל דגימה של מיקרואורגניזם שנאספת על-ידי "רובר" (רכב חלל), גשושית או אסטרונאוט תצטרך לשרוד את החשיפה לציוד ולשמור על תכונות שיהיה ניתן לזהות תחת מיקרוסקופ כתכונותיו של יצור חי. זהו תהליך ארוך שדורש מאיתנו למצוא מבעוד מועד רמזים כימיים לכך שיש משהו ששווה לחפש ברמה מיקרוסקופית. מכיוון שלחוקרים שלנו אין "טריקורדר", אותו סורק אוטומטי שדמויות "מסע בין כוכבים" משתמשות בו, הם נאלצים לחפש חתימות ביולוגיות בקרקע של מאדים, בקרח של אירופה (אחד הירחים של צדק), ובסילוני המים שנורים מתוך הרי הגעש הקפואים של אנקלדוס, הירח השישי בגודלו של שבתאי.

אני עומד על גדות אגם פביליון, עטוף בזמזומן הבלתי פוסק של השפיריות הכחולות הזרחניות. טבלן חולף על פני המים. לאחר יומיים של מחקר באמצעות ה-ROVs בלבד, הצוללנים נכנסים לפעולה. כדי לסייע להם, הצוות לוקח סירה נוספת לנקודת הצלילה. הפעם אני יוצא איתם אל המים, למרות שהמשימה העיקרית שלי היא לא להפריע. למעשה, ממרכז הבקרה יכולתי לראות טוב יותר את המתרחש: על פני המים אני רואה רק את המדענים המביטים במוניטורים ומנווטים את ה-ROVs. אני לא רואה מה הצוללנים עושים.
שפיריות, טבלנים, צוללנים ואפילו חיידקים יוצאי דופן, כל אלה הם צורת חיים מובהקות – כפי שאומר שיר מ"רחוב סומסום", הם "נושמים ואוכלים וגדלים". אך האם כל צורות החיים עושות את הדברים האלה?

ייתכן שהחלק הקשה ביותר במציאת חיים במקום אחר ביקום, יהיה להבין שדבר מסוים הוא אכן יצור חי. רוב צורות החיים על פני כדור הארץ הן חיידקים, ואף על פי שאנו נוהגים לחשוב על חיידקים כעל נושאי מחלות, רובם בכלל לא מתעניינים בבני אדם. מספר עצום של מינים חיים במקומות שבני אדם לא מסוגלים לשרוד בהם, ולהפך: מים עמוקים, מערות חומציות, קור או חום עזים. אך בכל זאת ישנה קרבה מסוימת בינינו לבין האורגניזמים האלה, למרות שהאבולוציה ותהליכי ההסתגלות הביולוגיים הפרידו אותנו אלה מאלה.

למרות שהמים הם תנאי הכרחי לחיים, ולמרות שהם נפוצים להפליא גם בעולמות אחרים ובחלל הבין-כוכבי, עדיין לא מצאנו מחוץ לכדור הארץ סימן למשהו שאפשר להגדיר כ"חיים".
אולי זה יישמע פרדוקסלי, אך יכול להיות שיש חיים אנאורגניים: "אורגני" לא אומר "חי"

בגלל הקרבה הזאת, כל צורות החיים על פני כדור הארץ בנויות מתאים; כולן משתמשות במים בצורתם הנוזלית כחלק מהמבנה היסודי שלהן; כולן בנויות ממולקולות דומות המכילות פחמן, חמצן, חנקן וכמה יסודות שכיחים אחרים; וכולן משתמשות בדנ"א וברנ"א כדי לקודד מידע על עצמן ולהעביר אותו הלאה לדורות הבאים. ובכל זאת עלינו לשאול: האם החיים חייבים להיראות כך? לו היינו מריצים מחדש את ההיסטוריה של מערכת השמש שלנו, האם החיים היו משתמשים באותה כימיה, יוצרים תאים ומעצבים את סביבתם באותה צורה?
החיים הם אורגניים. משמעות הדבר היא "מורכבים ממולקולות המכילות פחמן". מולקולות אורגניות נפוצות למדי בגלקסיה שלנו. אסטרונומים מצאו עקבות של חומצות אמינו (אבני הבניין של החלבונים) בכוכבי שביט, ומצאו nucleobases (ה"אותיות" הגנריות של הדנ"א והרנ"א) בענני גז בין כוכבים.

אך למרות שהמים הם תנאי הכרחי לחיים, ולמרות שהם נפוצים להפליא גם בעולמות אחרים ובחלל הבין-כוכבי, עדיין לא מצאנו מחוץ לכדור הארץ סימן למשהו שאפשר להגדיר כ"חיים".
אולי זה יישמע פרדוקסלי, אך יכול להיות שיש חיים אנאורגניים: "אורגני" לא אומר "חי". צורות החיים מבוססות הסיליקון שמאכלסות את עולמות המדע הבדיוני הפופולריים של "מסע בין כוכבים" ו"עולם הדיסק" של טרי פראצ'ט, נולדו בדיוק מתוך צורת החשיבה הזאת. הסיליקון והפחמן נמצאים באותו טור בטבלה המחזורית, לכן הם דומים מבחינה כימית. בסופו של דבר, הקשרים שהסיליקון יוצר הם שונים, ולכן הוא לא מייצר אותם סוגים של מולקולות. נדמה שהפחמן הוא ייחודי מבין כל יסודות הטבלה המחזורית ביכולתו ליצור יחד עם אטומים אחרים מבנים בעלי רמת מורכבות שראויה לתואר "חיים".

אין ספק שהדנ"א הוא מבנה מורכב, ולכן חוקרים רבים תוהים כיצד הוא נוצר מלכתחילה. אחת ההשערות היא שהרנ"א – שבנוי כסליל חד-גדילי, בניגוד לסליל הכפול של הדנ"א – הופיע לפניו, אבל אפילו הרנ"א הוא מבנה מורכב. "אולי החיים לא התחילו ברנ"א, אלא במשהו מעט פשוט יותר", אומר ג'ון שאפו (Chaput) מאוניברסיטת אריזונה סטייט. "יהיה החומר הפשוט הזה אשר יהיה, הוא עזר לייצר את הרנ"א".

האות דלת בדנ"א והאות ריש ברנ"א מייצגות את הסוכרים דיאוקסיריבוז וריבוז, בהתאמה. הדיאוקסיריבוז והריבוז הם תומכות הסולם, והאותיות הגנטיות הן השלבים שמותקנים ביניהן. אבל אלה אינם הסוכרים היחידים שמתאימים למשימה. מסוכרים אחרים אפשר ליצור מולקולות גנטיות מלאכותיות בשם XNA: האות "איקס" מייצגת את מגוון האפשרויות הקיים.
שאפו מתעניין בעיקר בסוכר הידוע בשם "תריאוז" (threose), כי המולקולה שהוא יוצר, תנ"א (TNA), "מזהה" את הרנ"א ומתחברת אליו, בדיוק כפי שהדנ"א מתחבר לרנ"א. התנ"א פשוט יותר מאשר הרנ"א והדנ"א; המבנה הכימי שלו פשוט יותר, וגם קל יותר ליצור אותו. שאפו וחוקרים נוספים שואלים את עצמם אם התנ"א היה הראשון שהופיע על פני כדור הארץ המוקדם: "התנ"א הופיע בשלב מוקדם יותר כי היה פשוט יותר לסנתז אותו, אבל הוא הודח במהרה על-ידי הרנ"א".

מולקולות ה-XNA הן רק אחד הנתיבים החלופיים האפשריים בדרך אל החיים. הפחמן מייצר הרבה מולקולות שצורות החיים המוכרות לנו כלל לא משתמשות בהן. חלבונים לא משתמשים בכל סוגי חומצות האמינו; הדנ"א והרנ"א לא משתמשים בכל ה"אותיות" האפשריות מבחינה כימית. גם אם לצורות חיים במקומות אחרים יש כימיה בסיסית זהה לשלנו ואף קודים גנטיים דומים לשלנו, יכול להיות שהן משתמשות במולקולות אחרות כדי לבנות את התאים שלהן.

דברים שרואים מכאן, רואים משם

מזג האוויר חמים ונעים, אבל טיילר מקי ופרנסס ריברה-הרננדז הכינו את עצמם לטמפרטורות קרות יותר. הם לובשים חליפות צלילה ומתכוננים לזנק למימיו הקרים של האגם כדי לוודא שכל הציוד עובד, לפני שהצוות ישתמש בו לאיסוף דגימות בהמשך השבוע.
תחום העניין של מקי הוא האופן שבו מיקרואורגניזמים מעצבים את סביבותיהם ומעוצבים על-ידיהן, והעקבות שהאינטראקציות האלה מותירות במאובנים של כדור הארץ. חלק גדול מעבודת התזה שלו מבוסס על האגמים שתחת כיפות הקרח באנטרקטיקה. ריברה-הרננדז עובדת עבור הצוות של "מעבדת מאדים", שמפעיל את רכב החלל "קיוריוסיטי" החוקר את פני השטח של מאדים. היא מעוניינת לראות אם האגמים של כדור הארץ חולקים מאפיינים גיאולוגיים עם האגמים היבשים של מאדים; ייתכן שבעבר האגמים האלה היו בריכות מכוסות קרח.

יש הרבה דיבורים על מאדים בפביליון. הצוללנים לא רק אוספים נתונים מדעיים על המיקרוביאליטים: הם בודקים תוכנות ופרוטוקולים שיסייעו במחקר דומה של כוכב הלכת האדום. הצוללנים מתפקדים כאסטרונאוטים הצועדים על פני המאדים; הסירות הן "מרכז הבקרה" שלהם (כמו מרכז בקרה שעשוי להיות ממוקם יום אחד על פניו של פובוס, אחד מירחיו של מאדים) והקרון הנגרר הגדול של נאס"א שעל החוף מדמה את תחנת ניהול המשימה בכדור הארץ.

הצוללנים מתפקדים כאסטרונאוטים הצועדים על פני המאדים; הסירות הן "מרכז הבקרה" שלהם והקרון הנגרר הגדול של נאס"א שעל החוף מדמה את תחנת ניהול המשימה בכדור הארץ

כדי שההדמיה תהיה נאמנה אף יותר, התוכנה שהם משתמשים בה כדי לתקשר שותלת עיכוב של חמש דקות לכל כיוון בין תחנת ניהול המשימה לבין הסירה, כדי לחקות את הזמן שנדרש לאות לעבור את 55 מיליון הקילומטרים שבין מאדים לכדור הארץ בנקודת הקרבה המרבית שלהם. עם העיכוב הזה, הצוללנים לא יכולים לקבל הוראות ישירות מ"כדור הארץ", ולכן רוב הפעולות שהם מבצעים חייבות להיות מתוכננות בקפידה מראש (לאסטרונאוטים של אפולו היה עיכוב תקשורת קטן הרבה יותר, כשנייה אחת בכל כיוון).

סביר להניח כי האסטרונאוטים שיגיעו בעתיד למאדים לא ימצאו יצור "חי" מובהק, כמו החיידקים בפביליון, אבל ייתכן שיש שם שרידים של מיקרוביאליטים מתים. פליאונטולוגים גילו מאובנים של סטרומטוליטים (מיקרוביאליטים מרובי שכבות) באוסטריה, גרינלנד, אנטרקטיקה ומעבר להן. חלק מהסטרומטוליטים במערב אוסטרליה הם בני 3.5 מיליארד שנים - כלומר זמן לא רב לאחר שכדור הארץ המותך נעשה מוצק לראשונה. אם מיקרואורגניזמים המזכירים את אלה שבכדור הארץ הופיעו במאדים במהלך אותה תקופה, אבל מתו (או עברו אל מתחת לקרקע) כשכוכב הלכת התייבש, ייתכן שגם שם יש מאובנים דומים.

נכון לעכשיו, המים על פני המאדים נראים ארעיים ומלוחים מאוד, אבל זה לא תמיד היה כך. "אם אי פעם היו מים בשפע [על מאדים] – ולכך יש הרבה ראיות על פני השטח – הם ככל הנראה היו קופאים", אומרת ריברה-הרננדז. לכן האגמים הקרים של כדור הארץ מעניינים במיוחד עבור כל מי שעוסק בחיים על המאדים. הפביליון קופא מדי חורף, וייתכן שבמהלך עידן הקרח האחרון הוא אף היה מכוסה בקרח בכל ימות השנה. נראה כאילו חלק מהמבנים המיקרוביאליטיים שבאגם שרדו מהתקופה הקפואה ההיא.

משפחת צורות החיים

ב-71 השנים שחלפו מאז פרסום ספרו של שרדינגר למדנו רבות על החיים ותהליכיהם, ובכל זאת עדיין אין לנו הגדרה ברורה למושג "חיים". אין ספק שהאבולוציה היא חלק מהעניין, וכמוה גם העברה של מידע גנטי מדור לדור. חילוף חומרים הוא חלק מהעניין - הוא משנה את האיזון הכימי של סביבתו בצורה שלא הייתה יכולה להתרחש אחרת. אך בעוד שדברים מסוימים הם לא-חיים במובהק ואחרים חיים בלי שום ספק, ישנו תחום אפור בין לבין.
זוהי ממלכת הנגיפים והחלבונים הסוררים שנקראים פריונים (הידועים לשמצה בתור מה שגורם לספגת המוח של הבקר, או "מחלת הפרה המשוגעת"). לנגיפים יש דנ"א או רנ"א, אבל הם חייבים לפלוש לתאים כדי להתרבות. הפריונים מתייחדים ביכולתם להתרבות ללא דנ"א על-ידי חטיפת חלבונים אחרים, ואת הנזק הרב ביותר הם גורמים כשהם עושים זאת ברקמת המוח. ברוב המקרים נגיפים ופריונים גורמים נזק, אבל סוגים מסוימים של שמרים מפיקים תועלת מפריונים, ויונקים משתמשים בדנ"א של נגיפים כדי שאימהות לא ידחו את עובריהן ברחם. הנגיפים והפריונים אינם חיים במובן הצר של המילה – הם לא מסוגלים לגדול או להתרבות בלי להיצמד לאורגניזם כלשהו – אבל הם יכולים לעבור מוטציה ואבולוציה תחת לחצי הברירה הטבעית.

"ברור ש[נגיפים] מסוגלים לעמוד בעקרונות האבולוציוניים של דרווין, אבל רק בעזרת תא מארח", אומר דיוויד לין מאוניברסיטת אמורי. מבחינתו, החיים והלא-חיים נמצאים על רצף אחד: "יש אזור ביניים שבו נצליח להבדיל, בתקווה, בין יצור הניחן ביכולת לעבור אבולוציה כימית לבין יצור הניחן ביכולת לעבור אבולוציה ביולוגית". במילים אחרות, יש גבול מטושטש בין משהו שדורש זרז חיצוני – תא מארח, רקמת מוח – כדי לעבור תהליך התפתחות אבולוציוני, לבין משהו שיכול להתפתח ולהתרבות בכוחות עצמו. בשלב מסוים, תהליכים כימיים שאינם "חיים" חמקו מעבר לגבול הזה והפכו ליצורים חיים מובהקים.

לין חושב הרבה על המידע הביוכימי שטמון במולקולות מורכבות, ועל האופן שבו עלינו להבין את האבולוציה בהקשר זה. הוא ושותפיו בודקים אם חלבונים (שמבחינה כימית אפשר לתארם כשרשראות ארוכות יחסית של מולקולות אורגניות המשמשות לבניית תאים) מסוגלים לאחסן ולהעביר הלאה, ללא דנ"א או רנ"א, את המידע שהמולקולות הגנטיות מאחסנות ומעבירות. אבל גם הדנ"א וגם החלבונים הם מבנים מורכבים, ולכן יש לשאול אם ייתכן שדבר אחר נוצר לפניהם בכדור הארץ והכשיר את הקרקע עבורם.

כל צורות החיים על פני כדור הארץ קשורות זו לזו; לכולן יש אב משותף כלשהו בעבר הגיאולוגי הרחוק. אבל אולי החיים כפי שאנו מכירים אותם כיום התקיימו בעבר לצד מבנים ביוכימיים אחרים

פביליון, האגם הקנדי הקטן, הוא אחד המקומות שבהם אנו יכולים ללמוד כיצד לשאול שאלות כאלה. החוקרים השונים בפביליון, הביוכימאים שעובדים על XNA והאסטרוביולוגים שמהרהרים בחיים בעולמות אחרים – כולם מנסים להבין את תהליכי ההסתגלות של החיים על סמך החומרים שאפשר למצוא שם ובמקומות אחרים. חיידקים, כמו אלה שנמצאים בפביליון כיום, בונים מבנים מיקרוביאליטיים לעתים רחוקות בלבד; ואף על פי שפביליון הוא אלקלי יותר ובעל תכולת מינרלים גבוהה יותר מאשר אגמים סמוכים אחרים, אין סיבה ברורה לקיומם של המבנים האלה. "מה מאפשר למיקרוביאליטים האלה להתקיים באגם הזה? מה מיוחד בו כל כך?" שואלת דרלין לים, החוקרת הראשית בפביליון. "זאת בעיה מסובכת מאוד, וכדי לפתור אותה יש צורך בהרבה נקודות מבט שונות".

כל צורות החיים על פני כדור הארץ קשורות זו לזו; לכולן יש אב משותף כלשהו בעבר הגיאולוגי הרחוק. אבל אולי החיים כפי שאנו מכירים אותם כיום התקיימו בעבר לצד מבנים ביוכימיים אחרים. אם זה נכון, האבות המשותפים המרוחקים שלנו נחלו הצלחה רבה יותר, לאורך זמן, מאשר אורגניזמים המבוססים על מבנים מולקולריים חלופיים. הם השתמשו בסביבה ועצבו אותה לצורכיהם עד שצורות החיים האחרות נכחדו. זוהי מחשבה מטלטלת: לא מוות של מין יחיד, אלא של שדרת-חיים שלמה שהייתה עשויה לשלוט בכוכב הלכת שלנו לו ההיסטוריה הייתה מתקדמת בנתיב שונה.

מדענים לא עוסקים בהיסטוריות החלופיות האלה כתרגיל מחשבתי גרידא. טווח האפשרויות הכימיות במאדים, בירח אירופה, באלפי כוכבי הלכת האחרים שתיעדנו מחוץ למערכת השמש, עשוי להיות עצום בגודלו. אל לנו להניח שהחיים במקומות אחרים התפתחו בדיוק כמו החיים בכדור הארץ, מבחינה ביולוגית או כימית. "מהם חיים?" אינה שאלה יחידה ואין לה תשובה יחידה. ואולי אנו לא זקוקים לתשובה אחת בלבד. נפשות חכמות כמו צ'רלס דרווין ויתרו על התעלולים הפילוסופיים האלה.

עמוד סלע גבוה ניצב על צלע ההר המשקיף על אגם פביליון. בני השבט האינדיאני טסקוואילקס (Ts’kw’aylaxw), שאדמתו כוללת את כל האזור הזה, מספרים כי חי שם דרקון גדול המשגיח על ילדי האגם. במובן מסוים, הכחוליות הן הצאצאיות של צורות חיים מימי נערותו של העולם. אבל הן גם מודרניות, כמו כל צורת חיים אחרת: הן הסתגלו לסביבתן מכורח האבולוציה. ואף על פי שזו הגדרה מעורפלת, הרי שאלה הם החיים: המעצבים, המעוצבים, המתפתחים-לעד.