Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах - Антон Иванович Первушин
Идея вселенской распространённости биологических «кирпичиков» быстро охватила научное сообщество. Зачинателем новой темы для обсуждения стал нобелевский лауреат, химик Мелвин Кальвин, который в конце 1959 года заявил, что при изучении метеорита Murray, упавшего 20 сентября 1950 года в штате Кентукки, он обнаружил «сложные органические материалы, которые, по-видимому, имеют прямое отношение к жизненным процессам». Впрочем, аминокислот в метеорите не нашлось, зато присутствовал цитозин (cytosine) – азотистое основание, которое входит в состав генома.
В 1961 году американский геохимик венгерского происхождения Бартоломью Надь (Нейджи) с коллегами обследовал фрагмент старого метеорита Orgueil, упавшего 14 мая 1864 года на юге Франции, и нашёл в нём парафиновые углеводороды (n-paraffins). Характер их распределения оказался весьма близок к тому, который наблюдается в веществах биологического происхождения (например, в сливочном масле или морских осадках), на основании чего учёные сделали вывод о существовании «биогенной активности» вне Земли. Группу Надя поддержал известный британский физик и общественный деятель Джон Бернал. В статье «Значение углеродистых метеоритов в теориях происхождения жизни» (Significance of Carbonaceous Meteorites in T eories on the Origin of Life, 1961) он призвал коллег не игнорировать работу химиков из-за того, что её результаты оглашены на страницах недобросовестных изданий, ведь она имеет «кардинальное» значение для науки.
Спор по этому поводу только разгорался, а Надь и микробиолог Джордж Клаус сделали ещё более сенсационное заявление: исследуя с использованием современного оборудования фрагменты метеоритов Orgueil и Ivuna, они нашли микрофоссилии – окаменелые останки, напоминающие водоросли, которые из осторожности назвали «организованными элементами».
Рис. 50. Эскиз «организованного элемента типа 5» (organized element of type 5) – образование внутри метеорита Orgueil, которое Бартоломью Надь и Джордж Клаус приняли за останки неизвестной формы жизни. Из статьи: Claus G., Nagy B. A Microbiological Examination of Some Carbonaceous Chondrites // Nature. 1961. Nov. 18.
Причём один из «элементов» при явно упорядоченной структуре оказался «морфологически не похож ни на один известный земной организм». Обсуждению очередного открытия был посвящён раздел в выпуске журнала «Нейчур», вышедшем в марте 1962 года. Джон Бернал и Гарольд Юри с оговорками выступили в защиту сделанных выводов, но другие учёные проявили скептицизм: необычные включения могли появиться в метеоритах в ходе естественных процессов или в результате местного загрязнения. Позднее и сам Надь признал, что биологическая интерпретация «элементов» была слишком смелой.
Исследования продолжались. 28 сентября 1969 года в штате Виктория на юго-востоке Австралии упал метеорит Murchison массой около 100 кг. Его фрагменты, разбросанные по большой площади, удалось быстро собрать и уберечь от глубокого загрязнения. Затем они поступили в Исследовательский центр Эймса (Ames Research Center, ARC) – главную научную лабораторию NASA. В метеорите были найдены сначала пять аминокислот: глицин (glycine), аланин (alanine), валин (valine), пролин (proline) и глутаминовая кислота (glutamic acid); затем – ещё пять. Сегодня выявлено 74 аминокислоты, 55 из них не встречаются на Земле, включая «правосторонние» формы, которых нет в известных нам организмах. Кроме того, были обнаружены все пять азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил), на которых построены геномы живых существ. Поскольку доказано, что возраст некоторых частей метеорита Murchison превышает 4,9 млрд лет (то есть они старше Солнца), то разнообразие органических молекул в нём наводит на мысль, что первооснова жизни возникла ещё на самой ранней стадии формирования планетной системы.
Теоретическая астробиология наконец-то получила более или менее серьёзное обоснование своим выкладкам. Практическое же наполнение она обрела с началом эры космических полётов, когда возник вопрос о предотвращении загрязнения небесных тел продуктами земной биосферы и «обратного заражения» нашей планеты микроорганизмами, которые гипотетически могли привезти космонавты с Луны или Марса. В ноябре 1957 года проблему сформулировал микробиолог Джошуа Ледерберг, вскоре получивший Нобелевскую премию за открытия в области генетики. Он посетил Джона Холдейна в его новом доме в Индии; за ужином учёные обсудили перспективы развития космонавтики и опасность, которую представляет безрассудное использование технологии, позволяющей добраться до других миров. Через месяц Ледерберг, вернувшись в Соединённые Штаты, разослал письма сотне видных членов Национальной академии наук, призвав их подумать о срочной разработке процедур стерилизации космических аппаратов, чтобы в гонке за историческими достижениями не загрязнить навсегда соседние планеты, ведь это может сделать неопределённым любой положительный результат в поиске внеземных форм жизни, поскольку трудно будет доказать, что они возникли на месте, а не завезены нашей техникой.
Ледерберг сумел заинтересовать Хью Драйдена, заместителя первого директора NASA. Тот обратился в академию с предложением созвать Совет по космическим исследованиям, а Ледерберга назначили главой комитета по внеземной жизни. Он начал привлекать к работе единомышленников, особенно присматриваясь к молодым талантам – таким, как знакомый нам астрофизик Карл Саган. Группой, непосредственно занявшейся проблемой стерилизации космических аппаратов, взялся руководить вышеупомянутый Мелвин Кальвин. Опыт, накопленный эволюционистами, оказался востребован в новой программе NASA. В апреле 1959 года Кальвин выступил на Коллоквиуме по исследованию Луны и планет, проходившем в Калифорнии, с докладом, в котором прямо связал исследования происхождения жизни с задачей поиска инопланетян. Он утверждал, что для определения распространённости жизни во Вселенной достаточно установить количество мест с условиями, которые подходят для того, чтобы там началась биологическая эволюция. Проще говоря, учёный верил: в благоприятной среде жизнь рано или поздно появится со стопроцентной вероятностью.
Ледерберг тоже полагал, что для обнаружения инопланетян, способных развиваться в непривычных для нас условиях, необходимо «прочитать» палеолетопись земной жизни до момента её возникновения: то есть нужно не сравнивать нашу планету в её известном нам состоянии с другими мирами в поисках подобия, как делал основоположник астробиологии Гавриил Тихов, а выяснить, какие существа обитали в прошлом, когда условия радикально отличались от современных. Для этого Ледерберг предложил учредить особую научную дисциплину, описание которой дал в программной статье «Экзобиология: подходы к жизни за пределами Земли» (Exobiology: Approaches to Life beyond the Earth, 1960): «Многие из нас с нетерпением ждут тщательного изучения планет, и мало кто не заинтригован тем, что эти исследования расскажут нам о распространении жизни в космосе. Чтобы соответствовать лучшим достижениям современной науки, в экспериментальные подходы к этой проблеме необходимо вкладывать много вдумчивого понимания, тщательного планирования и лабораторных опытов. Это потребует международного сотрудничества, а также, что, возможно, более сложно, взаимодействия между такими изолированными научными дисциплинами, как биохимическая генетика и планетная астрономия».
Идеология научного направления была определена, учёные готовились приступить к работе, и 1 марта 1960 года руководство NASA официально учредило Управление наук о жизни (Life Sciences Of ce), которое возглавил физиолог
