Живое и неживое. В поисках определения жизни - Карл Циммер

представлял собой почти двухкилограммовый камень, обозначенный как Allan Hills 84001, сокращенно ALH 84001[360]. Его нашла еще в 1984 г. геологическая экспедиция, перебиравшаяся на снегоходах через горную гряду Алан-Хиллс в Антарктиде. Метеорит торчал прямо изо льда. Его не могло вымыть из подстилающей почвы. Поблизости не было гор, с которых он мог скатиться. Он мог только упасть с неба. После того как образец передали в Центр Джонсона, тамошние сотрудники определили его как фрагмент астероида. Камень несколько лет хранился в заполненной азотом камере, и вот им заинтересовался Миттлфелдт. Исследователь проанализировал образец, и выяснилось, что химический состав камня не похож на астероидный. Метеорит прилетел с Марса.

Эта горная порода образовалась на Красной планете 4 млрд лет назад, потом в нее врезался астероид, выбросив в космос обломки камней. Наш герой дрейфовал миллионы лет, пока Земля не втянула его в свой гравитационный колодец. Тринадцать тысяч лет назад он упал в Антарктиде[361]. Он лежал себе и лежал в Алан-Хиллс, а тем временем закончился ледниковый период, появилось земледелие, выросли города и в космос устремились ракеты.

К моменту его обнаружения были известны лишь 11 марсианских метеоритов. В отсутствие способов послать геолога на Марс ALH 84001 оказался для NASA редкой и удачной возможностью изучить состав планеты. Молодой специалист Кристофер Романек тщательно исследовал камень и обнаружил пятна, указывающие на то, что в его трещины когда-то затекала вода. Если Марс на заре своей истории был таким же теплым и влажным, как Земля, то, возможно, там существовала жизнь и, возможно, она оставила после себя следы ископаемых микроорганизмов.

Романек присоединился к группе коллег под руководством Дэвида Маккея, и совместно ученые принялись искать в породе признаки жизни. Когда они подвергли ее фрагменты лазерной бомбардировке, выделились циклические углеродные молекулы, которые могут образовываться при разложении органического материала. Мощный сканирующий электронный микроскоп выявил в камне структуры в форме червячков, похожие на клетки. Когда Маккей спросил у своей тринадцатилетней дочери, что ей напоминает снимок «червячков», та ответила: «Бактерии». Затем исследовательница Кэти Томас-Кепрта обнаружила в метеорите кристаллы магнитных минералов. На Земле эти минералы производятся бактериями, которые используют их как миниатюрные компасы, помогающие ориентироваться.

Неужели ученые нашли остатки некогда живых бактерий, плававших в марсианских океанах, которые высохли миллиарды лет назад? Содержал ли метеорит ALH 84001 доказательства жизни? Или исследователей одурачил марсианский вариант эозоона?

Определение жизни по NASA не очень-то помогало. Коллектив Маккея не мог определить, являлись ли магнитные червячки самоподдерживающимися химическими системами. Если даже когда-то эти штучки и были живыми, они прекратили самоподдерживаться миллиарды лет назад. Что касается эволюции, микробиологу для ее наблюдения достаточно провести простой эксперимент с перекладыванием склизких бусин из пробирки в пробирку. Но исследователи из NASA не имели возможности проследить эволюционные изменения у своих загадочных структур.

Вместо этого они решили рассмотреть, как геологически и биологически соединяются атомы, и не важно, что принимается за объект исследования – неживой минерал или живая клетка. Каждый взятый по отдельности признак каменных червячков мог сформироваться и без присутствия жизни. Но в совокупности, как заключили специалисты NASA, данные свидетельствовали скорее в пользу примитивных клеток.

Когда об исследовании услышал глава NASA Дэниел Голдин, он обеспокоился, что обнародование этого заключения кончится плохо. Конгресс только что закрыл проект SETI, а вскоре предстояло очень важное голосование по вопросам будущего финансирования агентства. Голдин созвал руководителей проекта и расспрашивал их несколько часов. В конце концов он счел их работу убедительной и не стал препятствовать публикации результатов. Статью принял журнал Science[362], но еще до ее выхода в свет произошла утечка сведений. Безумные домыслы распространялись, как грипп, и NASA поспешило созвать пресс-конференцию.

Через 20 лет после того, как «Викинг-1» не нашел на Марсе жизни, одного намека на то, что 4 млрд лет назад она там все же существовала, хватило, чтобы на некоторое время завоевать телеэфир и место на первых полосах газет. Президент Билл Клинтон даже счел возможным привлечь к этому внимание, сделав заявление в Белом доме. «Если это открытие подтвердится, оно, безусловно, станет одним из самых поразительных вкладов в наши знания о Вселенной, когда-либо внесенных наукой»[363], – сказал он.

Предсказание не сбылось. В последующие за выходом статьи годы ученые нашли новые доказательства того, что химия неживого способна производить жизнеподобные формы. В частности, ударные волны могут порождать магнитные минералы, очень схожие с теми, что были найдены в ALH 84001. Через два десятилетия после публикации той статьи журналист Чарльз Чои[364] спросил у группы экспертов, что они думают об этом метеорите. И ни один из исследователей не смог поручиться, что камень содержит признаки жизни.

И все же ALH 84001 пригодился для истории науки. Бурно обсуждая вопрос, есть ли там ископаемые остатки некогда живых существ, ученые NASA вновь привлекли внимание к проблеме внеземной жизни. Если ALH 84001 не смог сколько-нибудь надежно доказать былое существование жизни на Марсе, стоило бы, наверное, снова полететь туда и собрать побольше данных о геологии планеты. Некоторые исследователи даже конкретно задумались, как получить новые образцы марсианских пород. Ведь совсем не обязательно дожидаться, пока астероид выбьет их при столкновении с поверхностью Красной планеты и направит к нам – космический зонд мог бы аккуратно доставить материалы на Землю в первозданном состоянии.

Мало того, дебаты по поводу ALH 84001 пришлись очень кстати: как раз в это время NASA перепрофилировало свою старую программу экзобиологии в нечто более масштабное. Новую дисциплину назвали астробиологией, определив ее как «науку о живой Вселенной»[365]. В целях развития астробиологии NASA поддерживало ученых, подобных Дэвиду Димеру, т. е. изучавших зарождение жизни на нашей планете. Но плюс к тому поддержку получили исследования по широкому эволюционному фронту, захватившему также последующий период, когда жизнь наполнила планету кислородом и появились животные, растения и прочие многоклеточные организмы. Другие астробиологи занимались теми экзотическими формами, которые жизнь способна принимать на Земле и которые могут быть аналогами той инопланетной жизни, что в состоянии выдержать экстремальную среду обитания.

Что касается инопланетной жизни, теперь астробиологи могли задумываться не только о мирах нашей Солнечной системы, но и о небесных телах за ее пределами. В 1995 г. швейцарские исследователи обнаружили, что солнцеподобная звезда 51 Пегаса слегка колеблется из-за гравитационного воздействия вращающейся вокруг нее планеты. С тех пор астрономы открыли тысячи экзопланет всех видов и размеров. Астробиологи стали размышлять, какие из них могут быть обитаемыми. Вся известная нам жизнь нуждается для выживания в жидкой воде[366]. Если планета расположена слишком близко к горячей звезде, вода выкипит. А если слишком далеко – обратится в лед.

Чем больше астробиологи