Современными методами при наблюдениях в Галактике в пределах 4 парсеков (пк) от Солнца обнаружены три звездные системы, которые имеют подходящие экосферы, а их звезды являются хорошими кандидатами на роль светил в планетных системах, где возможна жизнь. Нас, конечно, больше всего интересуют планеты в ближайших к Солнцу звездных системах, поскольку установить контакт с ними с помощью ракет или радиосигналов было бы проще всего. Такими звездами являются Сириус, Процион и альфа Центавра.
Напомним, что на сегодняшний день прямыми наблюдениями периодического изменения яркости звезд доказано существование около двухсот планет с различными массами и плотностями.
ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ
По мнению нобелевского лауреата, французского ученого Жака Моно, «жизнь вообще и человек в частности — явление уникальное, единственное творение необъятной Вселенной, возникшее вопреки планам природы».
Первый по-настоящему научный эксперимент в этой области был проведен в 1950-е годы американским студентом-химиком Стэнли Миллером. Он предположил, что жизнь зародилась в атмосфере древней Земли благодаря синтезу сложных молекул во время грозовых разрядов.
Стэнли наполнил большой стеклянный шар водой, метаном, водородом, аммиаком и стал пропускать через эту среду электрические разряды. Вскоре «первобытный океан», плещущийся на дне шара, стал темно-красным от возникших биомолекул и аминокислот, являющихся кирпичиками для строительства белков.
Американский палеонтолог Вильям Шопф нашел в Австралии древние камни, получившие название строматолиты. Их возраст насчитывал более 3,6 млрд лет. В них были обнаружены останки микроскопических существ 12 разновидностей, напоминающих современные микроорганизмы.
Голландский профессор Майо Гринберг сделал совершенно другое предположение: «Жизнь на Землю занесли кометы. Это в их газовых хвостах зародились первые живые клетки!»
Гринберг попробовал воспроизвести в своей лаборатории «кометные условия» и стал облучать ультрафиолетом частички метана, окиси углерода и воды, находящиеся при космической температуре в минус 269 °C. В результате эксперимента ученый получил сложные органические соединения!
Гюнтер Вехтерсхойзер (г. Мюнхен), занимаясь на досуге проблемами возникновения жизни, выдвинул гипотезу, что источником материалов и энергии, необходимых для появления живой материи, были подводные вулканы. По его мнению, первые биомолекулы возникли на поверхности минерала, именуемого «кошачье золото», образующегося в кратерах из соединений железа и серы и обладающего каталитическим свойством ускорять биосинтез.
Профессиональные ученые вначале смеялись над работами исследователя-любителя. Но вскоре микробиолог Отто Стеттлер совершил погружение на батискафе в жерло подводного вулкана. Стеттлер обнаружил, что там царит поистине фантастическая жизнь: невероятные растения, гигантские черви-трубы, исполинские слепые крабы… Как они существуют на километровых глубинах, при полном отсутствии солнечного света, при колоссальном давлении и температуре более 300 °C, ведь, как известно, белок начинает сворачиваться уже при 42 °C?
Обнаружились там и бактерии, поглощающие серу. И стала легендарной оброненная Отто Стеттлером фраза: «Жизнь, зародившаяся в адских условиях, с тех пор пытается отыскать дорогу в рай».
Неизвестные науке микроорганизмы обнаружили недавно английские ученые в ходе бурения дна Атлантического океана. Оказалось, что на 4-километровой глубине в земле обитают бактерии, генетическое строение которых полностью отличается от всех известных на Земле видов. Англичане заявили журналистам, что уверены теперь — наша планета буквально нашпигована еще не известными формами жизни.
Американские астрономы, изучая газовую туманность, отстоящую от Земли на 25000 световых лет, выделили спектр, присущий аминокислотам, другим органическим веществам, в частности уксусной кислоте.
Осколок марсианской породы, прилетевший на Землю с поверхности Красной планеты, получил кодовое название ALH 84001. Метеорит был обнаружен в Антарктиде и долгое время хранился в вакуумной камере Космического центра в Хьюстоне (США). Специалисты из НАСА сопоставили комбинацию минералов антарктической находки с результатами работ марсианского зонда «Викинг».
Срезы марсианского посланца рассматривались под электронным микроскопом с увеличением в 10000 раз. В толще камня были обнаружены следы жизнедеятельности бактерий, чем-то похожих на земные нанобактерии. Анализ на масс-спектрометре тоже показал присутствие сложных углеводородов.
СВОЙСТВА ЖИВЫХ СИСТЕМ
Наши представления о сущности жизни основаны на данных по исследованию жизненных явлений на Земле. В то же время решение проблемы поиска жизни на других планетах предполагает достоверную идентификацию жизненных явлений в условиях, существенно отличающихся от земных. Следовательно, теоретические методы и существующие приборы для обнаружения жизни должны основываться на системе научных критериев и признаков, присущих явлению жизни в целом.
Живые системы земного происхождения имеют ряд общих свойств, и некоторые свойства, несомненно, должны характеризовать внеземные организмы. Сюда можно отнести такие хорошо известные биологам и наиболее характерные признаки живого, как способность организмов реагировать на изменение внешних условий, метаболизм, рост, развитие, размножение организмов, наследственность и изменчивость, процесс эволюции. При обнаружении у неизвестного объекта перечисленных признаков не будет сомнений в принадлежности его к живым системам.
Однако реакция на внешнее раздражение присуща и неживым системам, изменяющим свое физическое и химическое состояние под влиянием внешних воздействий. Способность к росту свойственна кристаллам, а обмен энергией и веществом с внешней средой характерен для открытых химических систем. Поэтому поиски внеземной жизни должны основываться на применении совокупности разных критериев существования и методов обнаружения живых форм. Такой подход, безусловно, повысит вероятность и достоверность обнаружения инопланетной жизни.
О ХИМИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ ЖИЗНИ
Исследования последних лет показали возможность синтеза разнообразных биологически важных веществ из простых исходных соединений типа аммиака, метана, паров воды, входивших в состав первичной атмосферы Земли. В лабораторных условиях в качестве необходимой для такого синтеза энергии используются ионизирующая радиация, электрические разряды, ультрафиолетовый свет. Таким путем были получены аминокислоты, органические кислоты, сахара, нуклеотиды, нуклеозидфосфаты, липиды и целый ряд других соединений.
По-видимому, можно считать установленным, что большинство характерных для жизни молекул произошло на Земле абиогенным путем и, что еще важнее, их синтез может происходить и сейчас в условиях других планет без участия живых систем. Следовательно, само наличие сложных органических веществ на других планетах не может служить достаточным признаком наличия жизни. Примером в этом отношении могут быть углеродистые хондриты метеоритного происхождения, в которых содержится до 5–7 % органического вещества.
Наиболее характерная черта химического состава живых систем земного происхождения заключается в том, что все они включают углерод. Этот элемент образует молекулярные цепочки, на основе которых построены все главные биоорганические соединения, прежде всего белки и нуклеиновые кислоты, а биологическим растворителем служит вода. Таким образом, единственная известная нам жизнь в основе своей углеродо-органическая или белково-нуклеиновая.
В литературе обсуждается вопрос о возможности построения живых систем на другой органической основе, когда, например, вместо углерода в структуру органических молекул включается кремний, а роль воды как биологического растворителя выполняет аммиак. Такого рода теоретическую возможность практически было бы очень трудно учесть при выборе методов обнаружения и конструирования соответствующей аппаратуры, поскольку наши научные представления о жизни основаны только на изучении свойств земных организмов.
Роль и значение воды в жизнедеятельности организмов также широко обсуждается в связи с возможной заменой аммиаком или другими жидкостями, кипящими при низких температурах (сероводород, фтористый водород). Действительно, вода обладает рядом свойств, делающих ее прекрасным биологическим растворителем. Кроме того, роль воды в биологических системах включает факторы стабилизации макромолекул, которые обеспечиваются общими структурными особенностями воды.
Характерным признаком структурной организации живых систем является одновременное включение в их состав помимо основных химических элементов (С, Н, О, N) целого ряда других, и прежде всего серы и фосфора. Это свойство может рассматриваться в качестве необходимого признака существования живой материи. Специфичность живой материи, несмотря на все это, нельзя сводить лишь к особенностям физико-химического характера ее основных составных элементов.
