Н Хоровиц - Поиски жизни в Солнечной системе

Хоровиц Н

Поиски жизни в Солнечной системе

Хоровиц Н.

Поиски жизни в Солнечной системе

Предисловие редактора перевода

Современная наука располагает богатым материалом о физико-химической основе жизни, о путях, которые могли несколько миллиардов лет назад привести к возникновению примитивных организмов. В то же время нельзя забывать, что мы судим о принципах структурной и функциональной организации живых существ в общем-то на основании одной модели: хорошо известного нам земного варианта жизни. Несмотря на огромное разнообразие видов, населяющих Землю, все они основаны на "углеродной биохимии". Обмен веществ всех земных организмов-от простейших до че ловека-катализируют белки-ферменты, состоящие из одних и тех же двадцати аминокислот: универсальны принципы хранения и передачи наследственной информации и меха низм биосинтеза белка; существует глубокое сходство в работе мембранных энергопреобразующих систем различ ных организмов. Единственна ли такая "углеродная модель" или где-нибудь вне Земли, возможно, существуют иные формы жизни? Обнаружение таких форм имело бы огромное значение для понимания принципов организации живой ма терии. Вместе с тем открытие инопланетных организмов, принципиально не отличающихся от земных, скажем, своим генетическим кодом, в корне изменило бы наши представ ления о месте и характере процессов, приведших к воз никновению и распространению жизни во Вселенной.

Сегодня наука рассматривает проблему существования внеземной жизни в очень широком плане; обсуждаются даже возможности установления связи с гипотетическими циви лизациями иных звездных миров. Однако первоочередной и наиболее важной задачей ныне стало исследование вопроса об обитаемости планет Солнечной системы. Если не считать наивных с сегодняшней точки зрения суждений о присутст вии живых существ на планетах и даже на Солнце (вы

сказывавшихся в прошлом после признания гелиоцентри ческой системы Коперника), то можно утверждать, что действительно научный интерес к проблеме жизни на пла нетах Солнечной системы пробудился лишь на рубеже на шего столетия. Развитие астрономии и биологии достигло к тому времени такого уровня, что стало возможным реально оценить крут небесных тел. где наличие жизни практически исключено, и выделить наиболее вероятных "претендентов" ближайшие к Земле планеты, прежде всего Марс.

Наблюдения с Земли не позволяли сколько-нибудь досто верно судить не только о присутствии на этой планете живых организмов, но и просто о реально существующих там климатических условиях. А различные косвенные данные. полученные в ходе наблюдений, подогревали фантазию и заставляли строить увлекательные, но. как мы теперь знаем. фантастические гипотезы. Сейчас даже трудно сказать, на что эти гипотезы повлияли больше-на научное мышление или на художественное творчество. Во всяком случае, именно под их влиянием появились такие произведения, как "Война миров" Г. Уэллса, "Аэлита" А. Толстого. "Марсианские хроники" Р. Брэдбери. Среди исследователей проблемы бы ли энтузиасты, например американский астроном П. Ловелл или советский ученый Г. А. Тихов. были и скептики. Однако читатели старшего поколения, наверное, помнят, что в 40-50-х годах в научно-популярной литературе широко об суждалась перспектива обнаружить на Марсе если не мар сиан или леса тянь-шаньских елей, то уж во всяком случае лишайники, что в общем отражало и взгляды специалистов.

Ситуация изменилась коренным образом в 1957 г. Запуск в СССР первого спутника ознаменовал выход человечества в космическое пространство, и вопрос о возможной встрече с внеземной жизнью перешел в разряд реальных. Прежде всего появилась техническая возможность прямого исследования планет и других объектов Солнечной системы. Помимо чисто фундаментальной, общебиологической стороны проб лемы существенным был признан и ее другой аспект: контакт человека с ранее неизвестными видами патогенных микро организмов и перенос их на Землю могли представлять серьезную угрозу. Поэтому поиск внеземной жизни стал практической задачей космических исследований.

При этом чрезвычайно важно было определить пределы поиска, т. е. свести довольно расплывчатую проблему к конкретному кругу вопросов, на которые можно получить убедительный ответ с помощью современной аппаратуры.

Потребовалась своеобразная инвентаризация, а в чем-то и ревизия существующих представлений о природе жизни и физико-химических пределах ее распространения. Но глав ное, была необходима широкая мировоззренческая концеп ция. позволяющая осмыслить феномен жизни в плане общей эволюции материи во Вселенной.

Такой концептуальной основой для экзобиологического обследования планет и других космических объектов стали представления, разработанные еще в 30-х годах нашим выдающимся соотечественником академиком А. И. Опари ным. Согласно его взглядам, возникновение жизни нераз рывно связано с химической эволюцией соединений угле рода, происходящей как на Земле, так и в космическом пространстве. Подчас приходится слышать, что при всей философской ценности теоретических воззрений А. И. Опа рина они чрезвычайно далеки от практики. Опыт становле ния экзобиологических исследований свидетельствует об об ратном. Именно с началом космической эры пробудился широкий научный интерес к проблеме происхождения жизни. По-видимому, это не просто совпадение, что в 1957 г., незадолго до запуска первого в мире искусственного кос мического тела, в нашей стране состоялся и первый Между народный симпозиум по проблеме происхождения жизни, т. е. проблема из чисто умозрительных построений энту зиастов-одиночек превратилась в активно разрабатываемую отрасль экспериментальной науки.

Среди участников исторического московскою симпози ума был и американский ученый Норман Хоровиц, книгу которого мы представляем вниманию советского читателя. Его имя хорошо известно биологам разных специальностей. Еще в 40-х годах, начав работать в области генетики микро организмов (результаты этих исследований легли в основу современной молекулярной генетики), он первым попытался использовать генетико-биохимические подходы для анализа процесса эволюционного становления жизни. Позднее, в 60-70-х годах, возглавив биологический отдел Лаборатории реактивного движения, Н. Хоровиц участвовал в разработке и осуществлении программы "Викинг", основной задачей которой был поиск следов жизни на Марсе. О результатах этих исследований и их значении в общем контексте пробле мы происхождения жизни и ее распространения в Солнечной системе он и рассказывает в своей книге.

Эксперименты, проведенные на поверхности Марса с помощью научной аппаратуры "Викингов", интересны не

только с чисто технической точки зрения, т. е. как измерение определенных запланированных ранее параметров, имеющих отношение к жизнедеятельности возможных обитателей Марса. Любопытен и другой аспект исследований. Любой ученый мечтает об эксперименте, дающем однозначный и четкий ответ на поставленный вопрос. Вместе с тем, по крайней мере в биологических исследованиях, приходится сталкиваться и с результатами, допускающими неоднознач ную трактовку. ("Теория должна быть разумной, а факты не всегда таковы",-это высказывание видного американского генетика Дж. Бидла автор взял в качестве эпиграфа к одной из глав книги.) И дело здесь не в каком-то дефекте методик измерения, а в том, что наша исходная информация об изучаемом объекте не всегда достаточна для того, чтобы однозначно и четко спланировать эксперимент.

С подобной ситуацией ученым пришлось столкнуться и при анализе результатов измерений, проведенных прибо рами "Викингов" на "красной планете". Три эксперимента были нацелены на выявление продуктов обмена веществ возможной микрофлоры Марса: газообмен, выделение ра диоактивной метки и выделение продуктов пиролиза. Если бы спускаемые аппараты "Викингов" не были укомплекто ваны еще и высокочувствительным газовым хроматографом в комбинации с масс-спектрометром для обнаружения ор ганических соединений в грунте, то на основании резуль татов трех названных ранее экспериментов, мы, возможно, склонились бы к мысли, что Марс обитаем. Однако от сутствие органических соединений в образцах грунта сыгра ло решающую роль и заставило ученых искать объяснение полученных результатов не в метаболизме мифических оби тателей Марса, а в своеобразных химических свойствах неорганических компонентов поверхности планеты.

Так можно ли считать вопрос о жизни на Марсе окон чательно и бесповоротно решенным? Расстаться с полными своеобразного очарования иллюзиями об обитаемом Марсе, конечно, нелегко. Закрадывается мысль, что получить ис черпывающий ответ на этот вопрос можно лишь при не посредственном исследовании планеты космонавтами, вы садившимися на ее поверхности, или хотя бы при лабо раторном анализе образцов грунта, доставленных в назем ную лабораторию. Высказываются предположения (подчас не имеющие убедительных экспериментальных оснований), что под грунтом Марса могут существовать огромные массы