Проверено в экспериментах. Если чужие бактерии и не смогут пережить вход несущих их метеоритов в атмосферу, то уж набор сложной органики космические гости вполне способны доставить на Землю. Так всё-таки жизнь зародилась благодаря «пришельцам» из космоса? В свете свежих исследований европейских и американских специалистов давняя гипотеза панспермии поворачивается новыми гранями.
Очередной материал для размышлений поступил от группы во главе с Франсис Весталл (Frances Westall) из французского Центра молекулярной биофизики (Centre de biophysique moléculaire).
В прошлом году Франсис и её команда провели на российском биоспутнике «Фотон-М3» (Foton M3) эксперимент Stone-6. Точнее, этот опыт проходил в тот момент, когда спускаемый аппарат «Фотона» уже возвращался на Землю. В тепловой щит капсулы учёные встроили несколько образцов земной породы, в которых были заключены различные «следы» жизни, а также бактерии Chroococcidiopsis.
Днище аппарата, вонзившегося в атмосферу на скорости 7,6 километра в секунду, разогрелось до температуры 1700 °C. Это позволило в некоторой степени воспроизвести ситуацию, когда метеориты, гипотетически способные нести живой груз, входят в воздушную оболочку Земли.
Ныне европейские исследователи подвели итоги опыта. Для гипотезы панспермии они оказались... неоднозначными. Но по порядку.
Все образцы насчитывали 2 сантиметра в толщину. Первый из них состоял из 3,5-миллиардолетней осадочной породы, взятой в австралийском местечке Пилбара (Pilbara). В этом материале содержались микроскопические углеродистые окаменелости. Второй — озёрные осадочные породы с Оркнейских островов, содержащие химические следы древних организмов. Третий кусочек представлял собой просто базальт — в качестве контрольного материала. Он был потерян в ходе спуска.
Первый экземпляр земной породы покрылся полмиллиметровой спёкшейся корочкой, но под ней остались нетронутыми окаменелости. Второй образец потерял треть массы, но сохранил в себе биомолекулы, рапортуют экспериментаторы.
А вот микроорганизмы Chroococcidiopsis, которыми учёные «засеяли» и первый и второй тестовые образцы породы, не пережили огненной купели. Правда, биологи нашли оставшиеся от бактерий микроскопические «угольки».
«Эксперимент Stone-6 свидетельствуют о том, что если марсианские осадочные метеориты несли следы прошлой жизни, эти следы безопасно достигнут Земли, — прокомментировала результат опыта Франсис. — Однако эти результаты выглядят более проблематичными, если применить их к панспермии. По крайней мере, два сантиметра скалы не являются достаточными для защиты организма в течение спуска».
При чём тут Марс? Работа Весталл отсылает к давней и, кажется, бесконечной дискуссии о следах микроорганизмов, найденных в марсианских метеоритах. Тех, что состоят из породы, некогда выбитой ударами астероидов с Марса и после долгих скитаний по космосу попавшей на Землю. Это «камни с неба» ALH84001 (о нём читайте также тут) и Nakhla.
Если такие находки окончательно подтвердятся, это не только расскажет нам о живом прошлом Красной планеты, но ещё и подбодрит сторонников панспермии — занесении жизни на Землю из космоса теми же метеоритами. Есть, к слову, вариант этой гипотезы, в котором наиболее вероятными кандидатами на «биотакси» названы кометы. Возникает, правда, вопрос о первоначальном месте появления жизни. И тут есть оригинальные версии.
Что любопытно, даже губительный для бактерий полёт верхом на скале через атмосферу (заметим, им никто ведь не «запрещает» зарываться и глубже двух сантиметров) не означает крах данной теории. Ведь ещё остаётся вариант с занесением на нашу планету не бактерий, а только важных химических «кирпичиков», без которых жизнь у нас просто не появилась бы. И тут нужно рассказать о другой работе.
На днях учёные из центра Эймса (Ames Research Center) завоевали премию имени Гарри Джулиана Аллена (Harry Julian Allen Award 2008). Любопытно, что награду исследователи получили за работу, результаты которой были опубликованы в Science ещё в 1999 году. Таким долгим оказался путь к признанию. Но тем оно ценнее. А большое значение данного исследования не утратилось и поныне.
Что же открыли американцы? Они объяснили, как в метеоритах возникают специфические органические соединения — хиноны — являющиеся вместе с рядом своих производных важными элементами жизни.
Начинается всё с полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), обнаруженных в космосе в изобилии (в далёких галактиках в том числе). Они синтезируются при гибели массивных звёзд, богатых углеродом.
Однако в пространстве астрономы наблюдают обычные ПАУ, в то время как в метеоритах находят их более интересную вариацию — те самые хиноны. Отличие — в дополнительных атомах кислорода или дейтерия, присоединённых к ароматическому кольцу. Откуда они берутся? Что происходит за то огромное время, пока летающие скалы (вобравшие из пространства рассеянные взрывами звёзд вещества) блуждают по космосу?
Чтобы выяснить это, учёные из центра Эймса провели эксперимент. Они смешали ПАУ с водяным льдом и выставили образцы под сильное ультрафиолетовое излучение, обеспечив заодно космический холод и глубокий вакуум.
В таких условиях ПАУ перестроились, прореагировав с водой и образовав те самые органические соединения, которые исследователи находят в метеоритах, а также идентичные тем, что можно увидеть в космосе (сходство подтверждено спектроскопией).
«Оказывается, вам нужны всего лишь водяной лёд и излучение для изменения этих молекул», — обрадовался один из авторов работы Макс Бернстейн (Max Bernstein).
Получается, что возникновение жизни не такой уж случайный процесс? А ведь ПАУ — лишь один, хотя и важный пример предусмотрительности Природы.
Вспомним, что в космическом пространстве астрономы уже находили аминокислоту глицин и сахар, молекулярный кислород, метанимин и цианид водорода (элементы аминокислоты, между прочим), азотные гетероциклы, аминоацетонитрил и другие сложные соединения.
В протопланетных же дисках, как известно учёным, можно отыскать воду, углекислый газ и метанол или, к примеру, ацетилен (всё это может пригодиться для строительства ДНК и белков).
Это и вправду достаточно сложная кухня, чтобы послужить источником жизни. А ведь ещё известно, что метеориты принесли на Землю так необходимые для жизни соединения фосфора. Более того, в отдельных камнях, прилетевших к нам с просторов Солнечной системы, исследователи уже обнаружили важные компоненты ДНК.
Остаётся лишь представить, как всё это богатство, попавшее так или иначе на поверхность планеты, «надумало» стать живой материей. Инкубаторы для будущих клеток можно найти всё в тех же метеоритах. А вот детали такого превращения всё ещё остаются предметом споров.
Но главное — сложные соединения, которые могут стать компонентами клеток, не являются на просторах Вселенной чем-то редким и необычным. Луи Алламандола (Louis J. Allamandola) из центра Эймса говорит: «Молекулы из космоса помогли сделать Землю таким приятным местом, каким она является сегодня».
Это значит, что появление людей и, в конечном счёте, нас с вами, читающих о новых достижениях учёных, становится чуть-чуть менее таинственным.
