Знание-сила, 2009 № 09 (987) - Тун
• Как они могут выжить там? Микробам придется подолгу находиться в открытом космосе, подвергаясь действию смертоносных ультрафиолетовых лучей — этого оружия массового поражения, уничтожающего их без счета.
• И как они уцелеют, попав на чужую планету? «Посадка» столь же нелегка, как взлет. В этот момент им придется пережить громадные перегрузки, например, силу давления, которая во много-много раз превышает обычные показатели.
Иными словами, переноситься с одной планеты на другую микробам так же тяжело, как зверькам, оказавшимся на дереве, что унесло ураганом в открытое море, ждать, что их «кораблик» когда-нибудь прибудет к суше, например, острову. На Земле подобные путешественники часто гибнут от голода и жажды, тонут, сметенные волнами, оказываются в пасти хищных рыб. Казалось бы, не менее безнадежен и полет в космическую даль микробов, вырванных из привычной для них среды (см. статью А. Журавлева в «З-С», 10/97).
Во время опытов, проведенных на российских спутниках серии «Фотон», контейнеры (см. в центре) со спорами бактерий доставляли на околоземную орбиту.
Слева: модель ракеты «Союз», на которой спутники выводились в космос. Справа: бактерии возвращаются из космического полета
Однако наблюдения и эксперименты, проведенные в последние годы, показали, что припорошенные пылью или притаившиеся внутри метеорита споры бактерий могут безболезненно перенести даже межпланетное путешествие. Эти организмы, которые мы, не задумываясь, называем «примитивными», приспосабливаются к самым сложным условиям обитания, какие только можно представить себе. Их шансы выжить значительно выше, чем у любых других животных, продвинувшихся вверх по лестнице эволюции. «Панспермия скорее и чаще наблюдалась на самой ранней стадии существования жизни, — пишет американский биолог Питер Уорд (см. «З-С», 8/02), — когда ее формы располагали минимальным геномом и были готовы к самым суровым условиям».
Ни вакуум, ни жуткий холод, царящий в космосе, не вредят этим «бессмертным» микробам. Лишь воздействие ультрафиолетовых лучей они переносят с трудом, но достаточно густой пелены из пыли, чтобы их выживаемость в «космическом аду» заметно повысилась. Их не страшит и отсутствие пищи: они не гибнут, а, окутавшись плотной оболочкой, впадают в спячку — превращаются в споры. Таким образом, их генетический код сохраняется, чтобы, может быть, начать новую летопись жизни на какой-нибудь пустынной планете, куда упадет их «корабль». Тогда уснувшие микробы возвратятся к жизни.
• Во время опытов, проведенных на российских спутниках серии «Фотон», контейнеры со спорами бактерий Bacillus subtilis (сенная палочка) были доставлены на околоземную орбиту и в течение двух недель оставались открытыми, подвергаясь воздействию космических лучей. По возвращении выяснилось, что до 70 процентов спор выживало, если они были защищены, например, слоями глины и камня. Расчеты показывают, что, оказавшись в расселине крупного метеорита, в метре-двух от его поверхности, споры бактерий могут провести без ущерба для себя миллионы лет. Даже когда эти простейшие организмы не были ничем укрыты, то какая-то часть их выживала в ходе эксперимента. В среднем на миллион спор найдется одна, способная продержаться в космосе — без всякой защиты! — до полумиллиона лет. Конечно, эта пропорция — 1: 1 000 000 — крайне мала, но если представить себе, что при падении такого метеорита, как Юкатанский около 65 миллионов лет назад, в околоземное пространство могло быть выброшено громадное число спор, то количество микробов, способных добраться, например, с Земли на Марс, покажется вовсе не таким ничтожным (о шансах микробов долететь до спутников Юпитера и Сатурна читайте «З-С», 4/08).
• Эксперименты показали, что такая бактерия, как Deinococcus radiodurans (см. «З-С», 3/02), почти не чувствительна к космическому излучению. Ее споры могут выдержать дозы излучения в три миллиона рад, что в тысячи раз выше смертельной дозы для человека. К плаванию в открытом космосе готовы даже отдельные виды многоклеточных животных, например, тихоходки (см. подверстку).
• Во время испытаний микроорганизмы выдерживали давление величиной от 10 до 50 гигапаскалей, а именно с такими перегрузками им пришлось бы столкнуться при падении их «космического транспорта» — метеорита — на поверхность Марса. Например, 0,001 часть всех спор цианобактерий оставалась жива при давлении около 10 гигапаскалей, а 0,0001-0,00001 часть всех спор — около 45 гигапаскалей. «Результаты проделанных нами экспериментов доказывают, что бактерии могут перелетать с Земли на Марс и наоборот, а в других звездных системах — с одной планеты, напоминающей Землю, на соседние планеты», — подытоживает немецкий астробиолог Герда Хорнек. Это касается не только самых примитивных форм, но и более сложных организмов, например, цианобактерий или архебактерий. Их споры, притаившись в глубине метеорита, могут провести в космосе миллионы лет.
Участники подобных экспериментов с удивлением признают: «Похоже, некоторых микробов вообще ничем не убить. И мы даже не понимаем, почему». В последние десятилетия у нас на планете находили колонии бактерий, которые обитают в самых неподходящих для жизни условиях: в жерлах вулканов, геотермальных подводных источниках («черных курильщиках») и толще земли, на километровой глубине. Они выживают и во льдах Антарктиды, и в клокочущих потоках, разогретых до 120 градусов Цельсия. Очевидно, живые организмы куда более выносливы, чем мы привыкли считать еще лет тридцать назад. Однако это вовсе не доказывает, что подобные микробы населяют космическую даль и что именно они породили все многообразие жизни на нашей планете.
Проблема в том, что гипотезу панспермии нелегко доказать. Нужно либо обнаружить жизнь на других планетах, чего не было сделано за все годы космических исследований, либо отыскать в образцах вещества, взятого в метеоритах и кометах, несомненные ее следы, например, какие-нибудь микробы внеземного происхождения.
Энтузиасты надеются, что правота этой идеи подтвердится в следующем десятилетии, когда европейский зонд «Розетта» высадит спускаемый модуль на комету Чурюмова-Герасименко и тот возьмет образцы грунта с глубины 20 сантиметров.
Впрочем, если эти надежды и сбудутся, то репутация у данной гипотезы все равно останется сомнительной в глазах многих ученых. Ведь даже если в метеоритах и кометах, на соседних планетах и межзвездных облаках будут найдены биомолекулы и, может быть, микроорганизмы, это все равно не доказывает, что жизнь была занесена на Землю из космоса. Целый ряд опытов — от эксперимента Миллера в 1953 году до работы Джеральда Джойса в 2009 году (см. статью «Жизнь зародилась в толще льда». — Прим. ред.) — свидетельствует о том, что жизнь на нашей планете могла возникнуть сама собой. Немало биологов считают лишней даже гипотезу «псевдо-панспермии» (согласно ей, на Землю были занесены из космоса важнейшие органические соединения, из которых здесь и сформировались сложные биомолекулы, а затем и одноклеточные
