Н Хоровиц - Поиски жизни в Солнечной системе

Совсем недавно некоторые ученые предложили обновлен ный вариант теории панспермии. Согласно ему, жизнь на Землю опять-таки занесена из космического пространства, но не случайно, как предполагает классическая теория панспермии, а "доставлена" на межзвездном космическом корабле, отправленном разумными существами с какой-то обитаемой планеты, принадлежащей другой звездной систе ме. Эта теория предполагает, что жизнь не существовала вечно, как считали Гельмгольц. Кельвин и Аррениус, а зародилась в результате сложной цепи химических превра щений (мы расскажем об этом в гл. 3). На примитивной Земле не было подходящих условий для зарождения жизни: поэтому жизнь, существующая ныне на нашей планете, изначально возникла где-то в другом месте Галактики, где условия были благоприятными. Наиболее детально эта ги потеза, получившая название направленной панспермии, бы ла разработана Фрэнсисом Криком и Лесли Оргелом. Крик и Оргел доказывают, что с момента образования Вселенной прошло достаточно времени, чтобы в Галактике могла сформироваться технически развитая цивилизация, которая по неведомым нам причинам около 4 млрд. лет назад сознательно заселила Землю микроорганизмами, доставлен ными автоматическим космическим аппаратом.

Поначалу я расценивал эту гипотезу как чистую мисти фикацию, целью которой было показать несовершенство наших представлений о происхождении жизни. Но, озна комившись с книгой Крика, где гипотеза направленной

панспермии рассматривается как серьезная альтернатива теории о возможности самостоятельного возникновения жизни на нашей планете (см. [4]), я изменил свое мнение. Хотя нет никаких доказательств в пользу этой гипотезы по сравнению с общепринятой, мы не располагаем и данными, которые позволили бы опровергнуть ее. Обнаружение жизни на какой-то другой планете нашей Галактики, вероятно, могли бы стать проверкой этой гипотезы, поскольку все ее варианты-в отличие от гипотезы локального происхожде ния-обязательно предполагают идентичность всех сущест вующих генетических систем.

Теория направленной панспермии входит составной частью в развернувшуюся ныне широкую дискуссию о воз можности существования в нашей Галактике внеземных цивилизаций. На теоретические исследования этого вопроса, как и на реальные поиски радиосигналов от иных циви лизаций, направлены все возрастающие усилия многих ис следователей. Но хотя в этой проблеме остается еще много неясного, в последние годы наблюдается заметный отход от упрощенного представления, бытовавшего на заре косми ческой эры, согласно которому Галактика просто "кишит" технологически развитыми обществами, которые существу ют на планетах земного типа в иных звездных мирах. Как теоретические доводы, так и результаты последних иссле дований Солнечной системы показали, что пригодные для жизни планеты, видимо, достаточно редки. Другие сообра жения приводят к выводу, что любая цивилизация, обретя способность к межзвездным полетам, должна быстро (в масштабе геологического времени) распространяться по всей Галактике. Если действительно существуют более древние, чем земная, цивилизации, способные совершать космические полеты, то где же они? Мы явно не обнаруживаем при сутствия внеземных цивилизаций в Солнечной системе. Эта захватывающая тема довольно подробно изложена в сбор нике под редакцией Харта и Цуккермана [7].

Вероятно, самое мудрое-это продолжить попытки выяс нения, какие условия существовали на примитивной Земле, и найти хотя бы один правдоподобный путь "самосборки" элементарной генетической системы. Наши достижения на пути к этой цели рассматриваются в следующей главе.

Глава 3

Происхождение жизни: химическая эволюция

Ничтожное ничто-начало всех начал. Теодор Рётке, "Вожделение"

Теория химической эволюции-современная теория про исхождения жизни-также опирается на идею самозарожде ния. Однако в основе ее лежит не внезапное (de novo) возникновение живых существ на Земле, а образование хи мических соединений и систем, которые составляют живую материю. Она рассматривает химию древнейшей Земли, прежде всего химические реакции, протекавшие в прими тивной атмосфере и в поверхностном слое воды, где, по всей вероятности, концентрировались легкие элементы, составля ющие основу живой материи, и поглощалось огромное количество солнечной энергии. Эта теория пытается от ветить на вопрос: каким образом в ту далекую эпоху могли самопроизвольно возникнуть и сформироваться в живую систему органические соединения?

Теория Опарина Юри

Общий подход к химической эволюции первым сфор мулировал советский биохимик А. И. Опарин (1894-1980). В 19241. в СССР была опубликована его небольшая книга, посвященная этому вопросу: в 1936 г. вышло в свет ее новое. дополненное издание (в 1938 г. она была переведена на английский язык). Опарин обратил внимание на то. что современные условия на поверхности Земли препятствуют синтезу большого количества органических соединений, по скольку свободный кислород, имеющийся в избытке в ат мосфере, окисляет углеродные соединения до диоксида угле рода (углекислого газа, СОд). Кроме того, он отмечал, что в наше время любое органическое вещество, "брошенное на произвол" на земле, используется живыми организмами (подобную мысль высказывал еще Чарлз Дарвин). Однако. утверждал Опарин, на первичной Земле господствовали иные

условия. Можно полагать, что в земной атмосфере того времени отсутствовал кислород, но в изобилии имелись водород и газы, содержащие водород, такие, как метан (СН^) и аммиак (МНд). (Подобную атмосферу, богатую водородом и бедную кислородом, называют восстанови тельной в отличие от современной, окислительной, атмос феры, богатой кислородом и бедной водородом.) По мне нию Опарина, такие условия создавали прекрасные воз можности для самопроизвольного синтеза органических сое динений.

Обосновывая свою идею о восстановительном характере примитивной атмосферы Земли, Опарин выдвигал следую щие аргументы.

1. Водород в изобилии присутствует в звездах (рис. 6 и фото 1).

2. Углерод обнаруживается в спектрах комет и холодных звезд в составе радикалов СН и CN, а окисленный углерод проявляется редко.

3. Углеводороды, т. е. соединения углерода и водорода, встречаются в метеоритах.

4. Атмосферы Юпитера и Сатурна чрезвычайно богаты метаном и аммиаком.

Как указывал Опарин, эти четыре пункта свидетельству ют о том, что Вселенная в целом находится в восстано вительном состоянии. Следовательно, на первобытной Земле углерод и азот должны были находиться в таком же со стоянии.

5. В вулканических газах содержится аммиак. Это, считал Опарин, говорит о том, что азот присутствовал в первичной атмосфере в виде аммиака.