Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №4 за 2003 год

В устройстве мироздания бактериям принадлежит колоссальная роль. И хотя человечество по праву гордится своей преобразующей деятельностью на Земле по количеству и качеству работы, до бактерий ему еще далеко. Начать с того, что люди до сих пор живут богатствами «царства бактерий», добывая из недр остаточные продукты их жизнедеятельности – нефть, газ, серу и так далее. А что стало бы делать человечество с тем немыслимым количеством ежегодно умирающего живого, если бы не бактерии? Травы, деревья, палая листва, ржаная солома, навоз и вообще все, что только возможно представить себе в этом поэтическом или скорбном списке, бактерии медленно, но неумолимо превращают в почву, богатую питательными веществами, создавая тем самым условия для дальнейшего процветания жизни…

В классификации КОСПАР (Комитет по космическим исследованиям при Международном совете научных союзов) Марс наряду с Европой (одним из спутников Юпитера) занимает совершенно особое место. Даже непосредственный полет к Марсу, «без прямого контакта», сразу повышает категорию сложности полета до 3 (из 5) и требует разработки особых мер для предотвращения удара космического аппарата о поверхность планеты. Все эти предосторожности продиктованы экологическими и медицинскими опасениями, сведенными в свод правил межпланетарного карантина и, конечно, свидетельствуют о нашей убежденности в том, что жизнь на Марсе все-таки есть.

Но так ли это? Успела ли она возникнуть? А если успела, то в каких формах удается ей сохраняться под ледяным панцирем?

Как планетное тело Марс возник в одно время с Землей. Тогда на нем существовали все условия для развития жизни: углерод, открытая вода, мощное вулканическое тепло. Его моря не менее интенсивно, чем древние моря Земли, бомбардировались метеоритами с налипшей на них космической органикой, и это был вполне подходящий «котел» для разнообразных органохимических превращений. Так продолжалось миллиард лет. Конечно, за это время жизнь могла возникнуть и даже получить некоторое эволюционное развитие. Но тут случилась катастрофа. Мы не знаем, какая именно. Но в результате ее активность марсианских вулканов упала на порядок, кислород атмосферы был «съеден» марсианскими породами, истонченная атмосфера «оголила» планету и подвергла воздействию солнечной радиации, а вода обратилась в лед, и только в глубинах Марса, возле горячего еще ядра, она должна сохраняться в жидкой форме. Жизнь вместе с этой водой должна была буквально «уйти под землю»…

Ближайшим земным аналогом марсианской «модели» являются постоянно покрытые льдом антарктические озера. Во-первых, выяснилось, что летом даже сквозь 5-метровую толщу льда туда все же проникает от 1 до 4% солнечного излучения. И этого достаточно, чтобы в озерах расплодились и прекрасно себя чувствовали синезеленые фотосинтезирующие бактерии. Поскольку они насыщают воду кислородом, под бактериальными матами «сидят» простейшие метанообразующие, а рядом с ними – метаноокисляющие и главное – бактерии-гетеротрофы, которые «поедают» останки синезеленых. Такая замкнутая экосистема способна прекрасно существовать тысячи лет, не чувствуя себя ущербной в сравнении с теми своими собратьями, которым повезло родиться в местах с более теплым климатом…

Аналогии с Марсом здесь очевидны. Конечно, толщина подповерхностного марсианского льда, покрытого ветровыми наносами, не даст выжить под ним никаким фотосинтезирующим бактериям – для этого там просто нет света. Но вот метанообразующие вполне могли бы выжить, правда, при одном условии – если образованный ими метан смог бы найти выход на поверхность планеты, иначе бактерии просто задохнутся в продуктах своей жизнедеятельности. На Марсе выходы на поверхность глубинного тепла уже зафиксированы автоматическими станциями. Большая часть их расположена у подножия марсианских вулканов, в частности у 22-километрового Олимпуса. Вероятно, вместе с теплом в эти отдушины могут выходить и метан, и вода, содержащая жизнь. И даже если, «выплеснувшись» на поверхность планеты, эта жизнь очень скоро погибает, ее остатки все равно следует искать именно возле марсианских горячих источников, или фумарол. Так что, когда в 70-е годы американцы отправляли посадочный аппарат «Викингов» на Марс, они в буквальном смысле слова искали жизнь не ту и не там.

Теперь представим себе, что мы оказались возле тепловой «отдушины» не в тот день, час или год, когда из нее изливается вода. Вокруг нас – камни, вероятно, просто «облепленные» останками марсианской жизни. Но как отличить живое от неживого? Вернее, как погибшую, мертвую уже бактерию отличить от минерального образования?

«Сенсационная» история «марсианского» метеорита, названного по месту нахождения в Антарктиде «Аллан Хиллз 84001», великолепно иллюстрирует эту проблему. Исследовавший метеорит Дэвид Маккей с коллегами приняли априори, что сей «небесный камень» имеет марсианское происхождение. Откуда такая уверенность?

Кроме посадочного устройства «Викингов» никто марсианский грунт в руках не держал, на Землю он не доставлялся, и сколь бы ни были оригинальны и остроумны гипотезы, объясняющие, как камень с Марса прилетел на Землю, логичнее все же предположить, что прилетел он, как и большинство метеоритов, из космоса, где рассеяно немыслимое количество вещества протопланет, взорвавшихся на заре планетарной истории мира.

Кроме того, сенсацией стало заявление о том, что на поверхности метеорита обнаружены кристаллизовавшиеся останки марсианских бактерий. Но как отличить их от минеральных образований? Сторонники биологического и приверженцы минерального происхождения этих структур могут спорить до хрипоты – решающих аргументов нет ни у тех, ни у других. Проблему, как отличить мертвое живое от неживого изначально, науке еще только предстоит решить.

Несомненно, в XXI веке человечество так или иначе коснется одной из величайших тайн – тайны жизни в других мирах. И, может быть, отчасти даже разгадает ее. И вот тогда и, видимо, не раньше сможет во всем объеме оценить великую загадку жизни на Земле и станет наконец любить свою планету.

За полтора десятка лет существования космической станции «Мир» ученые из Института медико-биологических проблем пришли к выводу, что подлинными хозяевами станции являются не люди, а бактерии и простейшие грибы. В целом на станции прижилось более 250 видов простейших. Когда ученые обнаружили некоторые плоды их жизнедеятельности, им пришлось попристальнее приглядеться к микроскопическим обитателям станции. Есть виды, потомство которых отслеживалось на протяжении 7 лет, причем выяснилось, что ни сравнительно высокий (по сравнению с земным) уровень солнечной радиации, ни скудное на первый взгляд питание нисколько не повлияли на жизнестойкость и продуктивность отдаленных потомков первопоселенцев, но, напротив, породили очень стойкое и агрессивное (по сравнению с земными формами) потомство.

Не так давно специалистами КОСПАР был предложен список норм, призванных исключить «загрязнение» других планет земными микроорганизмами. В первую очередь речь идет о таких планетах, как Марс и Европа.

Директор Института медико-биологических проблем РАН академик А.И. Григорьев считает, что даже небольшое загрязнение Европы может привести к крайне нежелательным последствиям, поскольку при попадании даже небольшого загрязнения в ее подледную толщу оно может распространиться на весь объем океана.

С другой стороны, предписания КОСПАР должны исключить «случайное» попадание инопланетного вещества на Землю. И хотя земные микроорганизмы должны оказаться «сильнее» и попросту уничтожить инопланетных конкурентов, эта вновь возникшая проблема настолько насущна, что ею озабочены ведущие ученые США, России, Германии, Франции, Канады и Австралии.

Скажем, запланированная на 2007 год росийская программа «Фобос-грунт», призванная осуществить доставку на Землю грунта с одного из спутников Марса, обязательно подразумевает (на заключительном этапе исследования грунта в Институте медико-биологических проблем) и «разрешение» на работу с этим веществом других специалистов. Очевидно, что проблемы межпланетарного «общения» поставят перед землянами не только технические и медицинские, но в очень немалой степени этические и правовые проблемы.

Василий Голованов

Дело вкуса: Молоденький листочек

О зарождении чаеводства в Китае была сложена не одна легенда. Самое известное и поэтичное предание повествует о буддийском святом Та Мо (на Востоке его называют по-разному: Дарум, Дхарум, Дарма, Бодхидхарма), прибывшем в Китай, дабы погрузиться в молитвы и уединенные размышления. Молясь денно и нощно, однажды Та Мо нечаянно задремал. Проснувшись, он столь сильно разгневался на себя за эту слабость, что вырвал себе веки и бросил их на землю. На этом месте выросло растение, настой листьев которого придавал сил и прогонял сон. Другие народы позаимствовали у китайцев не только пристрастие к бодрящему напитку, но и само слово «чай», которое по-китайски звучит как «ча» и в переводе означает «молоденький листочек».