Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах - Антон Иванович Первушин
С 17 июня по 10 августа 1962 года прошли Чтения о космических исследованиях, которые организовала Национальная академия наук в Государственном университете Айовы. На заседаниях, среди прочего, обсуждалась экзобиология, и участники пришли к общему мнению, что поиск внеземной жизни – главная цель исследований: «Со времён Дарвина (а до него – Коперника) наука не имела возможности оказать столь сильное влияние на понимание человеком человека. Научный вопрос, решаемый экзобиологией, является, по мнению многих, самым волнующим, сложным и глубоким вопросом не только этого столетия, но и всего движения естествоиспытателей, которое определяло историю западной мысли на протяжении трёхсот лет. Нам дан шанс по-новому взглянуть на место человека в мире, выйти на новый уровень обсуждения смысла и природы жизни». Определяя ближайшие перспективы, участники летних Чтений заявили: «Особенность [момента] заключается в том, что в этом поиске мы не можем быть уверены в получении дивидендов, которые принесут затраты денег и усилий. Вполне возможно, что Марс, единственный серьёзный кандидат на роль другого обитаемого места в Солнечной системе, окажется бесплодным, когда мы туда доберёмся. Но мы без малейших колебаний, полностью осознавая свою ответственность как членов общества, решительно настаиваем, чтобы это предприятие было осуществлено».
Разумеется, в то время, как и полвека ранее, Марс выглядел самой привлекательной целью для приложения сил экзобиологов. Но вскоре выяснилось, что им дело не ограничится. В конце 1960-х годов учёные с помощью радиотелескопов начали находить сложные молекулы в межзвёздных газово-пылевых облаках: воду, аммиак, синильную кислоту, формальдегид, монооксид углерода и цианоацетилен, которые считаются первоосновой образования многих биологических соединений. Кроме того, постепенно накапливались свидетельства в пользу существования органики на планетах-гигантах и их спутниках. Ещё в 1952 году Гарольд Юри в своей классической книге «Планеты, их происхождение и развитие» (The Planets. Their Origin and Development) высказал предположение, что разнообразие наблюдаемых цветовых оттенков в верхних слоях атмосферы Юпитера может быть вызвано органическими соединениями. Через девятнадцать лет астрофизик Карл Саган поддержал гипотезу Юри, проверив её моделированием в лабораторных условиях, а в статье «Солнечная система за пределами Марса: экзобиологический обзор» (The Solar System beyond Mars: An Exobiological Survey, 1971) заявил, что интересные открытия также следует ожидать «на галилеевых спутниках [Юпитера], Титане [спутнике Сатурна], Тритоне [спутнике Нептуна] и Плутоне».
Тем временем эволюционисты столкнулись с проблемой «неупрощаемой сложности» (irreducible complexity), которая стала настоящим вызовом не только теории происхождения жизни Опарина – Холдейна, но и самому дарвинизму. В апреле 1953 года, то есть почти сразу после проведения классического опыта Юри – Миллера, молекулярные биологи Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик описали структуру двойной спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), обеспечивающей хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования организмов. В последующие годы был расшифрован генетический код (таблица соответствия между последовательностями ДНК и белков), изучены механизмы копирования ДНК и обмена её участками. Стал понятен путь передачи наследственной информации в клетках и то, что они не так просты, как думали ещё лет десять назад. Пропасть между живым и неживым стала выглядеть непреодолимой. Оказалось, что геном даже простейших бактерий состоит из более чем миллиона нуклеотидов и кодирует свыше тысячи белков; для его работы нужны специальные молекулярные машины копирования ДНК и энергоснабжения, средства регуляции и управления. Сложность такой системы очень высока, но более простых систем, которые способны самостоятельно размножаться, биология не обнаружила (для размножения вирусов тоже требуется сложная живая клетка). Наука знает только один путь происхождения сложных систем из простых – эволюционный, путём естественного отбора. Однако, чтобы стартовала эволюция, прежде должны появиться какие-то единицы живого, способные к размножению. Если естественный отбор начинается только с первой клетки, то для её образования случайным путём требуется гигантское время, на много порядков больше возраста нашей планеты.
Разумеется, проблема «неупрощаемой сложности» оказала влияние на взгляды экзобиологов. К примеру, биохимик Норман Хоровиц, непосредственно занимавшийся подготовкой экспериментов по поиску жизни на Марсе с помощью космических аппаратов, утверждал в рабочей записке «Биологическое значение поиска внеземной жизни» (The Biological Significance of the Search for Extraterrestrial Life, 1966): «Известная нам жизнь должна нести на себе некий „фирменный“ знак, который выявляется с помощью биохимического анализа и который, по сути, означает „сделано на Земле“… Самое краткое, недвусмысленное и общее определение жизни, которое можно дать в настоящее время, основано на генетических свойствах живых существ… Универсальность генетического кода и связанный с этим факт, что нуклеиновые кислоты и белки всех видов построены из одних и тех же нуклеотидов и аминокислот, подводят к выводу, что на Земле действительно существует только одна форма жизни. Несмотря на различия во внешнем виде, все живые виды в основе своей одинаковы… Точно так же из этого следует, что, если бы мы нашли на нашей или другой планете жизнь, гены которой собраны из другого вида материала или ферменты которой состоят из другого набора аминокислот, тогда мы обрели бы уверенность, что она возникла в другое время или в другом месте по сравнению с той жизнью, которая существует сейчас. Один-единственный пример такой экзотической формы, жизни произвел бы революцию в наших знаниях о происхождении жизни. Некоторые биологи и, насколько я знаю, большинство астрономов, рассматривая этот вопрос, предполагают, что вероятность возникновения жизни при наличии благоприятных условий, т. е. похожих на условия первобытной Земли, практически стопроцентная. Я думаю, что подобная оптимистичная оценка может оказаться далека от истины. Минимальная химическая система, обладающая необходимыми атрибутами жизни – это сложный комплекс нуклеиновых кислот и белков… У нас нет доказательств, что когда-либо существовала более простая система, и у нас пока нет удовлетворительной теории, объясняющей, как современный комплекс, возможно, развился из первобытного бульона. На мой взгляд, объективная оценка вероятности возникновения жизни, основанная на известной химии
