Знание-сила, 2009 № 09 (987) - Живцов
Метеорит Мурчисона
В образцах метеоритов, кстати, уже обнаруживали точно такие же азотистые основания, как и те, что содержатся в молекулах РНК. Впрочем, до недавнего времени не удавалось доказать, что они не проникли в каменные глыбы уже здесь, на Земле.
Однако в минувшем году на страницах научного журнала Earth and Planetary Science Letters были опубликованы новые результаты исследования метеорита Мурчисона, упавшего на территорию Австралии сорок лет назад — 28 сентября 1969 года. Речь идет об углистом хондрите массой около 100 килограммов.
В нем выявлены урацил — азотистое основание, составная часть РНК, и ксантин — продукт окисления азотистых оснований в живых клетках. Благодаря изотопному анализу исследователи определили, что эти биомолекулы содержат больше тяжелых изотопов углерода, нежели точно такие же молекулы, имеющие земное происхождение. Очевидно, они были занесены на Землю из космоса, где как раз и отмечена повышенная концентрация тяжелых изотопов углерода.
«Возможно, азотистые основания, содержавшиеся в метеоритах, попав на Землю, встраивались в генетический код первых живых организмов, населявших нашу планету», — полагает британская исследовательница Зита Мартинс, руководившая этой работой (подробнее об этом читайте «З-С», 6/09).
В последние годы в межзвездных облаках обнаруживают все более сложные молекулы, например, в 2002 году там была замечена такая аминокислота, как глицин (она входит в состав всех белков; кроме того, встречается в живых организмах и в свободном состоянии). «Сейчас возникает ощущение, что основные компоненты жизни зарождаются в космосе всегда и везде», — полагают астрономы, броско заявляя: «Аминокислоты буквально сыплются с неба дождем».
Конечно, от образования отдельных органических молекул до зарождения жизни дистанция очень велика. «Можно всю жизнь изучать геологию, но все равно мало знать, как возникают отдельные минералы, если вы хотите понять, как из них сооружались пирамиды Теотиуакана или Тадж-Махал, — иронично замечает Эверетт Шок из Вашингтонского университета. — Впрочем, исследование химических «кирпичиков жизни» показывает, что эти молекулы распространены гораздо шире, чем считалось раньше». Это повышает шансы на существование внеземной жизни.
Животворящий взрыв
• Любопытную гипотезу выдвинул в прошлом году японский исследователь Ёсихиро Фурукава. Первые биомолекулы могли образоваться при падении метеоритов в древние океаны на нашей планете.
• Чтобы доказать свою гипотезу, Фурукава и его коллеги смешали углерод, железо и никель — вещества, содержащиеся в хондритах, самой распространенной разновидности метеоритов, — и добавили в смесь воду, азот и аммиак, воссоздав характерную химическую среду молодой Земли. Эту смесь они обстреляли снарядом, который имитировал метеорит, прилетевший откуда-то из космической дали. В этот момент температура в очаге катастрофы составляла от 2700 до 5000 градусов Цельсия.
Оказалось, что в пламени взрыва возникают различные органические соединения, в том числе жирные кислоты, соединения азота, а также глицин. Кроме того, по косвенным признакам, здесь появлялись спирты, альдегиды, ненасыщенные углеводороды и простые сахара. Но и это, по-видимому, лишь малая часть того многообразия молекул, что образуются в момент катастрофы в реальных условиях. В каком-то смысле, место падения метеорита — это. настоящая лаборатория, где при высоких температурах и давлениях протекают важнейшие химические реакции, в результате чего рождаются составные части живых организмов.
Тех организмов, что, может быть, когда-нибудь отправятся по маршруту «Москва — Кассиопея». И речь не столько о людях, сколько о «малых мира сего».
Под биопленкой бацилл
По гипотезе астронома из Кардиффского университета Билла Нэйпира, у земных микроорганизмов есть следующая возможность попасть в другие звездные миры. Во время своих блужданий по Солнечной системе астероиды много раз сталкиваются друг с другом, постепенно крошась и рассыпаясь на части. Со временем самые твердые камни перемалываются в пыль. Если пылинки довольно малы — диаметром не более 0,1 миллиметра, то давления солнечного ветра хватит, чтобы вымести их за пределы нашей планетной системы. В случае же, если споры микробов окутаны каменным крошевом или находятся внутри крупиц, они, как уже отмечалось, порой неуязвимы даже для космического излучения, смертельного для всего живого.
Вокруг нашей планеты, на расстоянии в несколько световых лет, возможно, простирается громадная «биопленка», состоящая из многочисленных спор бактерий, которые постепенно относит к соседним звездам. Если эта гипотеза верна, то, наверное, немало планет в разных частях нашей галактики «инфицировано» жизнью, занесенной с Земли. Ведь за последние 4 миллиарда лет Солнечная система в своем движении по Млечному Пути самое меньшее пять раз пересекала гигантские молекулярные облака, где рождаются новые звезды и планеты. Значит, те с самого начала могли разжиться и «кирпичиками жизни», и целыми колониями микроорганизмов, перелетевшими на них с Земли.
«Вероятность подобных межзвездных путешествий чрезвычайно-чрезвычайно мала, — отмечает Джей Мелош, — но все-таки их нельзя назвать невозможными». Он сравнивает шансы микроорганизмов добраться, например, до звезды Альфа Центавра с надеждой слепца найти дорогу домой после того, как несчастного почти в одночасье перевезут на другой континент. Прокрасться сослепу из Дар-эс-Салама в Северодвинск? Почему бы нет! Дайте только время! А если взять, к примеру, полмиллиона слепцов, то кому-то и впрямь улыбнется удача. Разумеется, чтобы «невиданная невозможность» стала явью, должно сбыться несколько условий, перечисляет Мелош, описывая свой секрет звездных странствий.
Метеорит, этот «корабль призраков», перевозящий микробы из пункта А планеты В в пункт В планеты А, должен быть в меру просторным. Лишь глыба длиной в несколько метров убережет в своей сердцевине — в спасительном «трюме» — колонии микроорганизмов, до которых не долетят ультрафиолетовые лучи.
Метеорит должен угодить в «гравитационную пращу», чтобы выбраться за пределы Солнечной системы. Так, обломки, разлетевшиеся с поверхности Марса, с вероятностью 30 процентов могут, пролетая мимо Юпитера, быть выброшены им в космическую даль. Правда, пока это случится, пройдет несколько десятков миллионов лет.
Нужно приготовиться к очень долгому путешествию. Миновав Юпитер, метеориты, «приговоренные к изгнанию», движутся относительно Солнца со скоростью порядка 5 километров в секунду, постепенно смещаясь в открытый межзвездный океан. Пройдут многие миллионы лет, прежде чем эти обломки, подхваченные «невидимыми волнами» гравитации, прибьются к одному из архипелагов, лежащему на их пути. Например, полет до звезды, расположенной в 2000 световых лет от Земли, займет, по Мелошу, 100 миллионов лет.
• На пути должна встретиться планета. Тогда «семена жизни», заброшенные к другой звезде, найдут питательную почву. Если же, минуя все другие небесные тела, метеориты, как полеш ки — в топку, будут один за другим вваливаться в пылающий шар звезды, все «семена» погибнут. Лишь случайная встреча с планетой земного типа убережет генофонд организмов, вырвавшихся за пределы Солнечной системы, даст им шанс заселить еще один мир двойниками наших микробов.
В подобных гипотезах процесс распространения жизни представляет собой цепную реакцию, начавшуюся неизвестно когда,
