Калеб Шарф - Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

Среди важнейших результатов, которые принесли полеты на Луну в рамках программы «Аполлон» в конце шестидесятых – начале семидесятых, – то, что мы научились по-новому ценить нашу благородную и столь смиренную сине-зеленую переливчатую планету, висящую в безбрежной черноте космоса. Однако в окрестностях Луны побывали лишь 24 человека, и лишь 12 из них ступали на ее пыльную поверхность. Всего 12 человек, всего 12 из примерно 110 миллиардов современных с биологической точки зрения людей, живших за все время существования нашего вида. Сравните.

Однако мы предприняли множество выдающихся разведывательных экспедиций in absentia . Мы разослали по самым разным направлениям поразительное количество роботов – чудес инженерной мысли. Всего с зари космической эры в конце 1950 годов мы отправили на Луну более 70 космических аппаратов. Предпринято более 40 попыток навестить и изучить нашу сестру Венеру, о которой часто забывают, 40 миссий на Марс, две – на Меркурий и почти 40 – для наблюдений и исследований Солнца, зачастую с безопасного расстояния – с земной орбиты. Мы отправили зонды на Юпитер и Сатурн, облетели Уран и Нептун, побывали на астероидах, сделали кратер в ядре кометы и собрали межпланетную пыль, микроскопические частицы, родившиеся и здесь, и в межзвездном пространстве. Сейчас в пути находится космический зонд, цель которого – Плутон [180] Космический аппарат НАСА под названием «Новые горизонты» («New Horizons»), запущенный в 2006 году; ожидается, что в 2015 году он пролетит мимо Юпитера и его спутников со скоростью около 14 километров в секунду, а затем отправится к более далеким целям. и другие транснептуновые небесные тела на отдаленных окраинах Солнечной системы. А зонды «Пионер» и «Вояджер» летят и вовсе к звездам – и только сейчас вышли в межзвездное пространство, а до этого у них сорок лет ушло на то, чтобы выйти за пределы Солнечной системы. У этих аппаратов впереди десятки тысяч лет одиноких странствий [181] С некоторыми зондами все обстоит иначе. Зонду «Пионер-10» понадобится более 60 миллионов лет, чтобы пройти относительно близко от звезды Альдебаран (до нее 68 световых лет). «Пионер-11» примерно через 40 000 лет пройдет в пределах 1,7 светового года мимо одной маломассивной звезды. «Вояджер-1» тоже, вероятно, пройдет в пределах пары световых лет от другой маломассивной звезды приблизительно через 40 000 лет, а «Вояджер-2» пройдет в нескольких световых годах от звезды Сириус через 296 000 лет. .

В последние полвека на орбиту были выведены и аппараты, которые наблюдают со стороны нашу собственную планету, и мы вполне успешно заселили вакуум вокруг Земли множеством функционирующих спутников и замусорили облаками обломков искусственного происхождения. Сейчас, когда я пишу эти строки, вокруг Земли вращается целых три тысячи спутников, а также десятки тысяч обломков крупнее сантиметра и десятки миллионов более мелких частиц.

В какой-то степени наше стремление исследовать и даже оккупировать пространство вызвано поисками внеземной жизни. Именно это мы постоянно имели виду, пусть и не в первую очередь, когда изучали плотную атмосферу Венеры, наблюдали, как стихает пыльная буря на Марсе, рассматривали обледенелые горы на поверхности Европы, спутника Юпитера [182] Визуальный осмотр структур на ледяной поверхности этого небесного тела и обнаружение там солей серной кислоты, которые, вероятно, сначала были солями соляной кислоты, а также измерение индуцированных магнитных полей, единогласно указывают на то, что под поверхностью Европы находится обширный океан. Скорее всего, он заключен под ледяной корой толщиной в десятки километров, однако его воды из-за тектоникоподобных процессов иногда протекают наружу. Недра Европы остаются теплыми, вероятно, благодаря сочетанию радиоактивного подогрева из скального ядра и тепла от трения во время гравитационных приливов, когда Европа растягивается и сокращается из-за эллиптичности своей орбиты вокруг массивного Юпитера (эта орбита – результат взаимодействия с другими спутниками Юпитера, которые открыл Галилей). . Даже криогенные озера метана и смутно знакомые углеводородные горы и долины на далеком Титане заставляли нас всерьез задуматься, не живут ли в этих низкотемпературных условиях совершенно незнакомые нам формы жизни – об этом я упоминал в предыдущей главе. Однако на самой заре практических исследований Солнечной системы, еще в конце пятидесятых, мы не представляли себе, что, собственно, искать – и в определенной степени до сих пор не представляем.

За последние десятилетия изменилось лишь то, что мы стали открыто признавать, что наши исследования во многом затеваются ради поисков внеземной жизни. Теперь это часто становится главным обоснованием при поисках финансирования и поддержки для запуска новых космических аппаратов. Такой подход позволил нам отточить свои методы исследований. Мы охотимся на разную дичь – и на крупную, и на мелкую, и на микроскопическую, – и поэтому научились создавать весьма хитроумные инструменты, позволяющие и выслеживать редкие молекулы, и составлять карты целых миров.

Очевидно, что мы не знаем, ради чего следует просеивать марсианский песок или что нужно высматривать на поверхности Европы или Энцелада. Когда речь заходит о фундаментальных истинах биологии, мы очень сильно зависим от того, что уже знаем о живых организмах здесь, на Земле, и это влияет и на наши представления о «жизни» как таковой, и на то, какими способами мы ее ищем. В предыдущей главе я упоминал о «Древе жизни» – разветвленной классификации живых организмов, – и об основных ветвях этого древа – доменах бактерий, архей и эукариотов, а может быть, еще и вирусов. В общем и целом все согласны, что у всех этих доменов общий предок. И в самом деле, мы привыкли говорить о «последнем универсальном общем предке» («last universal common ancestor», LUCA [183] Хорошая, пусть и несколько устаревшая обзорная статья – D. Penny and A. Poole. The Nature of the Last Universal Common Ancestor // Current Opinion in Genetics and Development 9 (1999): 672–77. Байесовский анализ в поддержку LUCA – D. L. Theobald. A Formal Test of the Theory of Universal Common Ancestry // Nature 465 (2010): 219–22. Кроме того, по поводу этой статьи есть прекрасная дискуссия – M. Steel and D. Penny. Origins of Life: Common Ancestry Put to the Test // Nature 465 (2010): 168–69. ): это какой-то один вид (разумно предположить, что даже один организм, всем пращурам пращур), от которого миллиарды лет назад разошлись все ветви живых организмов.

Ученые провели сложный статистический анализ (да-да, байесовский) всевозможных сценариев того, как могли получиться важнейшие составляющие генетического материала, общие для всех организмов. Результаты не оставляют ни малейших сомнений в том, что гипотеза о последнем универсальном общем предке верна и что вся жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, восходит к одному виду, а не к более сложному ансамблю предков. Однако каким образом от этого первопредка впоследствии развились три, а может быть, и четыре столь разных домена, пока неясно. Ученые согласны, что бактерии и археи появились раньше эукариотов. Это логично, поскольку, как мы уже говорили, крупные клетки эукариотов включают себя следы более ранних организмов с простыми клетками. Абсорбированные симбионты превратились в органеллы, в частности, в митохондрии – структуры, играющие главную роль в метаболизме эукариотов, к чему мы еще вернемся.