Крейг Вентер - Жизнь на скорости света. От двойной спирали к рождению цифровой биологии

Этот последний подход к поиску внеземной жизни основан на двух важных допущениях. Первое – что марсианская жизнь, как и земная, основана на ДНК. Я думаю, что это разумное предположение, потому что мы знаем, что жизнь существует на Земле уже почти четыре миллиарда лет и что Марс и Земля постоянно обменивались веществом. Планеты и их спутники во внутренней части Солнечной системы – включая Землю – миллиарды лет делились друг с другом веществом, когда камни и минералы при очередных столкновениях с астероидами и кометами выбрасывались в пространство {270} 270 Gladman, Brett J., Joseph A. Burns, Martin Duncan, Pascal Lee, and Harold F. Levison. “The exchange of impact ejecta between terrestrial planets.” Science , 8 марта 1996, Vol. 271, № 5254, стр. 1387(6). . Химический анализ подтверждает, что некоторые метеориты, найденные на Земле, должны были быть выбиты с поверхности Красной планеты ударом астероида. Компьютерные модели говорят, что лишь 4 % материи, выброшенной с Марса, достигает нашей планеты после путешествия, которое может занимать пятнадцать миллионов лет. Даже при этом Земля и Марс оценочно обмениваются примерно сотней килограммов вещества в год, так что каждый совок земной земли может содержать следы марсианской почвы. Следовательно, вполне может быть, что земные микробы путешествовали на Марс и населяли когда-то марсианские океаны и что марсианские микробы выжили и процветают на Земле.

Второе и более основательное – это мое допущение, что где-то еще во вселенной, и правда, существует жизнь. Многие люди (часто верующие) и поныне считают, что жизнь на Земле – это что-то особенное или уникальное и что мы одиноки в космосе. Я к ним не отношусь.

Ученые с большой долей уверенности надеются доказать, что на Марсе есть или была жизнь. Настолько, что они и СМИ, интерпретируя свидетельства с Красной планеты, впадают в некоторую безответственность. В третьей главе я припоминал тот фурор, что последовал за публикацией статьи 1996 года, в которой детально излагалось то, что убедило некоторых ученых из НАСА в существовании на Марсе микробной жизни. Предполагаемые следы жизни, обнаруженные при изучении метеорита, известного как ALH 84001 {271} 271 McKay, David S., et al. “Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001.” Science , 273 (5277), стр. 924–930, 1996. , были далеко не первыми сомнительными сигналами такого рода. В 1989 году команда под руководством Колина Пиллингера из Открытого университета, Милтон Кинз, Великобритания, нашла органическое вещество, типичное для того, что остается от живых существ, в другом марсианском метеорите, EETA 79001 {272} 272 Wright, I. P., M. M. Grady, and C. T. Pillinger. “Organic materials in a martian meteorite.” Nature 340, 20 июля 1989, стр. 220–222. , хотя они воздержались от заявлений, что нашли на Марсе жизнь. Другие различили смутные указания на жизнь после переоценки данных, собранных спускаемым аппаратом НАСА «Викинг», который, сев на Красную планету в 1976 году, провел первые измерения на месте, фокусируясь на обнаружении органических веществ {273} 273 The Carnegie Institution Geophysical Laboratory Seminar. “Analysis of evidence of Mars life.” Проводился 14 мая 2007; summary of the lecture given by Gilbert V. Levin, Ph.D., at http://arxiv.org/abs/0705.3176, published in Electroneuro-biologίa, Vol. 15 (2), стр. 39–47. .

Много лихорадочных спекуляций было в конце 2012 года вокруг того, что обнаружил прибор SAM – анализатор марсианских проб, один из инструментов марсохода «Кьюриосити», – изучая почвенные гранулы из ветрового наноса, названного Rocknest («Каменное гнездо»). За несколько недель до этого один из ученых проекта нечаянно вызвал ожидания исторического открытия, когда сказал Национальному общественному радио, что данные, поступающие от марсохода, «из тех, что попадают в книги по истории».

Некоторое разочарование наступило в декабре того же года, когда на конференции Американского геофизического союза в Сан-Франциско ученые, работающие с этим инструментом, сказали, что действительно, есть свидетельства присутствия органики, но надо еще поработать, чтобы определить, марсианская ли собственно это органика {274} 274 Paepe, Ronald (2007). “The Red Soil on Mars as a proof for water and vegetation (PDP).” Geophysical Research Abstracts 9 (1794). Исправлено 14 августа 2008. . Хотя эти данные действительно показывают возможные намеки на жизнь на Марсе, но чтобы делать чрезвычайные утверждения, нам нужны чрезвычайные доказательства. Я уверен, что на Марсе некогда процветала жизнь, которая вполне может существовать и теперь в подповерхностной среде. Убедительные данные наводят на мысль, что по поверхности планеты текла жидкая вода и, возможно, там даже были океаны {275} 275 Navarro-Gonzalez, R., et al. (2006). “The limitations on organic detection in Mars-like soils by thermal volatilization – gas chromatography – MS and their implications for the Viking results.” PNAS1 03 (44): стр. 16089–16094. См. также: http://www.earth.northwestern.edu/individ/seth/438/mckay.viking.pdf , а глины вокруг Холма Матиевича указывают, что вода там могла быть достаточно чистой для питья {276} 276 http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/multimedia/pia16576.html . Сегодня, однако, она, видимо, существует в замерзшем состоянии, в том числе в полярных шапках и в виде вечной мерзлоты. В конце 2012 года «Кьюриосити» нашел признаки древнего русла, где когда-то быстро текла вода {277} 277 http://news.nationalgeographic.com/news/2012/09/120927-nasa-marsscience-laboratory-curiosity-rover-water-life-jpl/ . Набирается все больше свидетельств наличия значительных объемов замерзшей воды под поверхностью Марса, и, хотя и умозрительно, предполагается, что в глубинах планеты есть и жидкая вода {278} 278 McCubbin, Francis M., Erik H. Hauri, Stephen M. Elardo, Kathleen E. Vander Kaaden, Jianhua Wang and Charles K. Shearer Jr.. “Hydrous melting of the Martian mantle produced both depleted and enriched shergottites.” Geology , G33242.1 (первая публикация 15 июня 2012). . Расчеты показывают, что пластовая вода может быть найдена на глубине четырех километров, а чистая жидкая вода – на глубине восьми километров {279} 279 Conference on the Geophysical Detection of Subsurface Water on Mars (2001). . Подповерхностный Марс также содержит достаточно метана {280} 280 www.lpi.usra.edu/meetings/marsconcepts2012/pdf/4385.pdf , который тоже может быть биологического происхождения, хотя мы не можем исключить, что его источник – геологический или смешанный.

Мне уже доводилось участвовать в предприятии по идентификации подземной жизни. Одна из наших команд в SGI в сотрудничестве с British Petroleum провела три года, изучая жизнь в метановых колодцах угольного пласта в Колорадо. Мы обнаружили примечательный факт: в образцах воды с глубины в 1,6 км та же плотность микробов, что мы находили в океанах (один миллион клеток на миллилитр). Однако подземные организмы были намного менее вариабельными в смысле видового разнообразия, скорее всего из-за отсутствия кислорода (все глубинные подземные клетки – анаэробы) и ультрафиолетового излучения – основных источников генетических мутаций. Одним из интересных последствий этих условий, включая низкую скорость эволюции, стал открытый нами факт: геномные последовательности одного из этих организмов близко соответствуют таковым у микроба, выделенного из итальянского вулкана. Разнообразие подземных видов довольно велико, но когда мы смотрим на любую отдельную группу организмов, то там лишь от 1 до 3 % изменчивости, в то время как в океанах мы видим изменчивость до 50 % – как, например, у SAR 11, самого обильного фотосинтезирующего микроба в океане.