Панспермия В 1743 году французский натуралист Бенуа де Майе (1656- 1738) предположил, что споры жизни были принесены на Землю из космоса; они попали в океаны и естественным образом превратились в рыб, а затем в амфибий, рептилий и млекопитающих. Но лишь в 1908 году гипотеза панспермии впервые была четко сформулирована Сванте Аррениусом (1859-1927) в книге “Worlds in the Making» («Образование миров») (1906). Он считал, что во Вселенной существует бесконечное количество спор: они как бы плавают в космосе, переносимые от звезды к звезде под давлением света. Это предположение отнюдь не было таким уж нелепым.
Было известно, что споры могут выживать как при чрезвычайно высоких температурах, так и в условиях вакуума, сохраняя свою способность к репродукции до тех пор, пока условия окружающей среды не становятся более мягкими. Однако позднее люди узнали, насколько сильны в космосе рентгеновские лучи, и потому споры не смогли бы сохраниться, если бы только не были чрезвычайно хорошо защищены. Более того, это предположение не решало проблемы происхождения жизни на Земле.
Легко поверить, что жизнь на Земле появилась, когда на нее попали споры из космоса, но откуда взялись сами споры? Выдвигались все более обоснованные модели ранних этапов развития жизни на Земле, и теория панспермии быстро теряла популярность. Позднее, однако, Фред Хойл (1915-2001) и Чандра Викра- масингх (р. 1939) предложили интересный вариант гипотезы панспермии. Уже некоторое время известно, что газообразные туманности содержат органические молекулы: например, в одной туманности есть спиртовой эквивалент достаточно чистого виски, чтобы заполнить полую Землю 1000 раз (уникальное подтверждение того, что космические расы существуют!).
Но спектроскопический анализ, похоже, доказал, что в этих межзвездных облаках существуют и более сложные органические молекулы — полисахариды. Поскольку целлюлоза является одним из полисахаридов, это совершенно потрясающая информация. Дальнейшие исследования состава межзвездных облаков газа и пыли (туманностей) и происходящих в них процессов также оказались многообещающими.
Астрономы смогли доказать, что для туманности обычны молекулы, которые называются полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). Эти невероятно устойчивые молекулы широко распространены также у нас на Земле — например в автомобильных выхлопах. Совсем недавно их обнаружили не только в туманностях, но и в открытом космосе. Астроном Адольф Уитт из Толедского университета скрупулезно составлял каталоги ПАУ, имеющихся в туманностях и открытом космосе, и обнаружил весьма сложные молекулы. Выживают умнейшие такие как антрацен и пирен. Гипотеза заключается в том, что меньшие, менее устойчивые органические молекулы, из которых состоит туманность, скрываются от возможного разрушительного излучения среды, встраиваясь в более устойчивые сложные молекулы, которые могут сохраниться, даже если попадут в открытый космос.
Некоторые физики, например Луис Алламандола, воссоздали содержимое и условия межзвездной туманности в вакуумных камерах с целью спрогнозировать, какие иные органические вещества могут существовать в ней в действительности. Первым любопытным открытием было то, что в подобных условиях при воздействии на «туманность» ультрафиолетовым излучением (которого, конечно, достаточно в космосе) в частицах льда происходят фотохимические реакции. В ходе этих реакций простые молекулы (наподобие молекул воды, аммиака, метанола и угарного газа) могут превратиться в более сложные вещества, которые формируют тонкие защитные мембраны, напоминающие клеточные, и те, возможно, защищают находящиеся в них более уязвимые молекулы.
В своей искусственной туманности исследователи также создали аминокислоты, а аминокислоты — это строительный материал белков. Возможно, самое любопытное из всех открытий Алламандолы и его команды заключается в том, что если они заменяли один атом углерода в ПАУ атомом азота (а это часто происходит в природе), то конечный продукт запущенной таким образом химической реакции во многом походил на разновидность звена ДНК или РНК. Полученные из космоса спектры очень походили на спектры вариантов азотсодержащих соединений. Некоторые метеориты содержат нечто, напоминающее рудиментарные клетки палеонтологических находок; и эти метеориты, как полагают, появились в результате дробления кометного ядра.
Поскольку кометы прибывают из межзвездного пространства, их состав может отражать состав газообразной туманности; более того, вещества, выявленные во внешней части комет, сопоставимы с кометным ядром, содержащим сложные органические молекулы, в частности полисахариды. К этому можно добавить, что внутренняя часть ядра кометы, возможно, весьма удобное место, подходящее для биохимических реакций, и вполне вероятно, что семена жизни, если не примитивные ее формы, могли появиться таким образом. При столкновении комет с первобытной Землей высвобождалось содержащееся в них органическое вещество, и так зародилась земная жизнь. (Более поздние прохождения Земли через хвосты комет, как заявили Хойл и Викрамасингх, приводили к эпидемиям.)
В интервью, которое Чандра Викрамасингх переслал на сайт Space.com в 2000 году по электронной почте, он описал схему этого явления. Жизнь зародилась в космологическом масштабе и была соединением материала всех комет, вращающихся вокруг всех звезд во всех галактиках Вселенной.
Однажды появившись, устойчивая жизнь… практически обеспечивает себе бессмертие. Она выживает и многократно воссоздается в теплых влажных ядрах комет. Пространство между звездами наполнено обломками комет, и некоторые из них содержат семена жизни. Кометы попали на Землю из кометного облака Орта в нашей Солнечной системе, в котором находятся сотни миллиардов таких тел, и принесли первую жизнь на нашу планету примерно 3800 миллионов лет назад.
Бактерии, долгое время попадавшие на Землю с комет (и попадающие к нам по сей день), направляли эволюцию земной жизни. В 2004 году группа ученых из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии под руководством Кристин Флосс исследовала частицы пыли, собранные NASA в стратосфере, и обнаружила органическое вещество, возраст которого был явно больше возраста Солнечной системы.
Почти наверняка это вещеаво сформировалось в межзвездной туманности. В момент написания этой книги проводится анализ пыли, собранной NASA в хвоек кометы «Уайлд-2», в надежде найти аналогичные первобытные органические вещества и там — а может быть, и совсем другую. Выживают умнейшие непривычную органику. Маленькие частицы кометного вещества постоянно попадают на поверхность Земли из атмосферы.
Даже если идея живых микробов, которые способны выжить в долгом путешествии от одной звезды к другой, окажется несостоятельной, то что можно сказать насчет перемещений камней между Землей и ее (относительно) близким соседом — Марсом? Конечно, на Земле можно найти какие-то марсианские камни, отколотые от поверхности красной планеты ударившими по ней метеоритами или после грандиозного вулканического извержения и в итоге попавшие сюда.
Хотя обратный процесс более сложен (гравитация нашей планеты больше, так что и воздействие должно быть сильнее, и каменные фрагменты должны перемещаться от Солнца, а не к нему), представляется несомненным, что по крайней мере некоторая часть земного вещества попала сюда с Марса. Если на Марсе обнаружится микробная жизнь, в первую очередь нужно будет убедиться, что у нее не земное происхождение.
Однако сейчас наибольший интерес вызывает именно сценарий «от Марса к Земле». Имеются указания на то, что на заре Солнечной системы на Марсе была более благоприятная для происхождения жизни среда, чем на Земле: будучи планетой меньшего размера, Марс охладился раньше Земли. Также известно, что в геологической истории Марса была по меньшей мере одна стадия, когда он был более теплым и влажным и, таким образом, более подходил для роли обители жизни.
Возможно, что жизнь на Земле появилась не самостоятельно, а зародилась на Марсе и затем переместилась сюда в виде метеоритов, зараженных микробами. Возможно, мы ищем ключи к загадке о происхождении жизни и о ранних этапах ее развития не на той планете. Идея того, что жизнь была принесена на Землю в виде микробов вместе с метеоритами или кометами, получила дальнейшее развитие благодаря красному дождю в Коттаяме.
Рано утром 25 июля 2001 года в небе над окрестностями города Коттаяма на юго-западной оконечности Индии раздался громоподобный треск. Через несколько часов пошел красный дождь. В течение следующих двух месяцев поступали многочисленные сообщения: иногда это был красный ливень, иногда красный дождь внутри обычного дождя; иногда это был дождь просто слегка красного цвета, а иногда он был кроваво-красным.
Физики Годфри Луис и Сантош Кумар из Университета Махатмы Ганди в Коттаяме весьма заинтересовались этим явлением, взяли пробы красного дождя и исследовали их под микроскопом, пытаясь выяснить, в чем причина красного цвета. В ходе исследований открылся поразительный факт. Красная примесь в дожде состояла из чего-то похожего на биологические клетки, в которых не было ни ядра, ни ДНК. Оба физика предположили, что исходным «раскатом грома» был на самом деле взрыв большого метеора высоко над землей; их предположение логично и в целом принимается как наиболее вероятное объяснение.
Менее распространена гипотеза, что красные органические тела в дождевой воде являются микробами, находящимися внутри метеора и в результате взрыва рассеявшимися во всей местной атмосфере, включая дождевые облака. И эта идея того, что вещество рассеялось в результате взрыва, не противоречит логике; оспаривается лишь версия, что клеткообразные структуры совершенно чужды Земле.
Во время написания данной книги эти тела дополнительно изучались на предмет возможного содержания ДНК, которую не заметили Луис и Кумар в процессе своих исследований. Если ДНК будет обнаружена, то это может указывать на земное происхождение этих структур, хотя и этот факт вряд ли полностью объяснит происходящее. Главная предлагаемая гипотеза земного происхождения «клеток» кажется столь же невозможной, как и теория внеземного зарождения: что метеорит взорвался в середине птичьей стаи или стаи летучих мышей, буквально раздробив несчастных животных. Структуры явно напоминают красные кровяные тельца, но они не живут в воде долго, если только содержание соли в воде не очень близко к внутриклеточному ее содержанию.
Достоверные сообщения о красных дождях поступали еще около двух месяцев, так что красные кровяные тельца являются сомнительными кандидатами на эту роль. Но вызывает удивление и еще кое-что. Луис пытался вывести микробов в ряде питательных сред и открыл, что они размножаются асексуальным путем — бинарным делением, как и одноклеточные организмы… но у них это происходит при температуре 300 °С! Это настолько ни на что не похоже, что, как говорит Луис, они с Кумаром не осмелились включить это в свои отчеты о красном дожде, боясь, что их сразу отклонят.
Если результат удастся воспроизвести, то гипотеза внеземного происхождения будет почти доказана. Возможны несколько последствий этих направлений исследования. Хотя невозможно рассуждать о том, способна ли сама по себе жизнь (например простой вирус или бактерия) зародиться в межзвездной туманности, вполне очевидно, что так называемый строительный материал жизни может и что так оно и было. Попадание этого материала на молодую Землю должно было стать толчком для начала развития жизни; этим может объясняться тот факт, почему прошло (относительно) недолгое время между тем, как наша планета стала обитаемой, и происхождением первых самовоспроизводящихся клеток.
Но если это произошло на Земле благодаря вездесущим сформированным в космосе органическим молекулам, то оно неизбежно должно было произойти на всех или почти всех других потенциально пригодных для жизни планетах. А это подразумевает, что жизнь может быть гораздо более распространенным явлением во Вселенной, чем мы привыкли полагать, и что это, конечно, означало бы победу гипотезы Сванте Аррениуса.
