Ричард Докинз - Человек в космосе. Отодвигая границы неизвестного [сборник litres]

Эти первые находки стали возможны еще и потому, что маломассивные звезды гораздо тусклее Солнца. По-скольку обитаемая зона в этом случае находится ближе к звезде, легче зарегистрировать возвратное движение звезды, вызванное притяжением планеты. Низкая масса звезды также является благоприятным параметром. Мы все еще не способны обнаружить настоящий «двойник» Земли, но астрономы вполне уверены, что эта цель достижима. Интересно отметить, что все планеты, о которых я сейчас говорил, находятся совсем недалеко от Солнечной системы.

Все еще трудно оценить количество двойников Земли в обитаемых зонах звезд солнечного типа. На данный момент расходящиеся оценки, которые можно найти в научной литературе, являются хорошим показателем уровня нашего невежества в этом вопросе. Если исходить из предложенного несколькими научными группами сценария коллапса газа из аккреционного диска на ядра протопланет, можно прийти к выводу, что маломассивные планеты должны встречаться очень часто. Мы обнаруживаем планеты во множестве звездных систем. И мы только начали делать это.

Джек Уильям Шостак (родился в 1952 году в Лондоне) – профессор генетики Гарвардской медицинской школы и обладатель статуса «Выдающийся исследователь» им. Александра Рича в Массачусетской больнице общего профиля (Бостон). В 2009 году Шостак вместе с Элизабет Блэкберн и Кэрол Грейдер получил Нобелевскую премию по медицине за открытие механизма, с помощью которого теломеры (особые последовательности ДНК) защищают хромосомы.

Шостак вырос в Канаде – в Монреале и Оттаве – и уже в 19 лет получил степень бакалавра клеточной биологии в университете Макгилла. После этого он получил докторскую степень по биохимии в Корнеллском университете, а затем занял исследовательскую должность в Гарварде.

Работа Шостака сфокусирована в основном на генетике – он сделал ключевой вклад в проект «Геном человека».

Сегодня я буду говорить о современном состоянии проблемы происхождения жизни на Земле. Это потрясающая область исследований, потому что в ней соединяется множество разных наук. Астрономы обожают этот вопрос, так же как и планетологи, химики и биологи, потому что все мы заинтересованы в том, чтобы понять, – в самом широком смысле слова, – как началась органическая жизнь. Нам интересно все, начиная с формирования звезд и планет, эволюции молодых планет, развития все более сложных химических соединений и заканчивая переходом от сложной химии к элементарной биологии – что обозначает начало дарвиновской эволюции. Когда на сцену выходит эволюция, мы уже имеем убедительное объяснение появлению новых форм жизни.

Для начала нужно обозначить контекст современных научных изысканий касательно происхождения жизни. Он определяется двумя большими научными открытиями. Первое открытие я считаю одним из самых крупных прорывов в биологии, и оно заключается в растущем понимании того, насколько плотно и глобально заселена наша планета. Еще совсем недавно мы не осознавали масштабов этого явления.

Наверняка все вы слышали о черных курильщиках, гидротермальных источниках на дне океана: температура выплескиваемой ими воды, как и ее давление, очень велика. Несмотря на суровейшие условия, гидротермальные источники полны жизни. Это стало для всех большой неожиданностью.

Примерно в это же время мы выяснили, что микробы живут в порах и трещинах камней по всей Земле. На открытых поверхностях скал в порах часто можно найти тонкий зеленый слой фотосинтезирующих клеток (цианобактерий). Но исследования глубоких шахт говорят нам, что организмы обитают и в тех камнях, что находятся на глубине в несколько километров под поверхностью. Жизнь можно обнаружить и в чрезвычайно кислых или чрезвычайно щелочных средах. К примеру, река Рио-Тинто (в Испании) имеет pH ниже 2, но, несмотря на это, она полна разнообразной жизни. Организмы обитают и в еще более экстремальных условиях, вроде мест дренажа кислых шахтных пород, где условия приближаются к концентрированной серной кислоте.

Все эти примеры свидетельствуют о том, что как только в игру вступает дарвиновская эволюция, жизнь адаптируется к новым условиям и может колонизировать бессчетно разнообразные территории и среды. Если совместить понимание этого факта с другим крупнейшим научным прорывом – обнаружением внесолнечных планет – выводы напрашиваются сами собой. Если экстраполировать результаты Мишеля Майора и многих других астрономов, получается, что в одной только нашей Галактике может находиться до 500 миллионов планет земного типа, вращающихся вокруг солнцеподобных звезд. Я думаю, что, учитывая адаптивность жизни, можно сделать вывод, что почти наверняка жизнь существует по крайней мере на некоторых из этих планет.

Действительно ли где-то там есть жизнь? Все мы очень хотели бы знать ответ на этот вопрос. В целом он сводится к тому, насколько просто (или трудно) органической жизни возникнуть в химических условиях молодых планет. Пока что мы не знаем этого точно. Было бы проще и надежнее всего выяснить это с помощью съемки экзопланет камерой высокого разрешения. Очевидно, что в ближайшие десятилетия мы будем активно пытаться взглянуть на атмосферы некоторых экзопланет, но почти наверняка пройдет еще очень много времени, прежде чем мы получим прямые свидетельства, способные ответить на вопрос о наличии или отсутствии жизни на других планетах.

Чем же нам заняться, пока мы ждем железных доказательств? Я уверен, что интересные подсказки мы можем получить в обычной земной лаборатории, выполняя несложные эксперименты: они могут помочь нам понять, как совершается переход от простых химических соединений к сложным, затем к простым клеткам, и наконец, к сложным клеточным организмам. Если мы с помощью лабораторных исследований докажем, что каждый шаг этого процесса относительно несложно выполнить, то разумно будет предположить, что да, «где-то там» почти наверняка есть жизнь.

С другой стороны, результаты экспериментов могут показать, что один шаг – или несколько шагов – этого процесса выглядят, несмотря на все наши усилия, очень сложными (то есть почти невероятными), и это будет означать, что, несмотря на обилие вроде бы подходящих планет, мы, скорее всего, одни во вселенной. Такого рода размышления и приводят нас в лабораторию, где мы проводим разного рода эксперименты, о которых я вам расскажу.

И есть еще один вопрос, который я хочу кратко упомянуть. Если «где-то там», в других условиях, есть жизнь, насколько она похожа на нашу в химическом смысле слова? Используют ли организмы на других планетах молекулы вроде ДНК и РНК для зашифровки и передачи по наследству полезных навыков и функций? Есть ли в них что-то похожее на белки, позволяющие земной жизни катализировать биохимические реакции и строить сложные ткани? А может, внеземная жизнь пользуется совсем другими – или немного другими – методами?