Однако к началу XXI века все, что было связано с новыми открытиями в астрофизике и биологии, опять изменилось. За последние 5 лет путем изучения отклонений орбит некоторых звезд было «просчитано» существование около сотни планет вне нашей Солнечной системы. Конечно, изучение этих планет – дело весьма отдаленного будущего, но само их обнаружение вселило надежду в сердца сторонников теории внеземной жизни, возродив наиболее радикальные проекты, связанные с исследованием ближайших планет Солнечной системы. И прежде всего, конечно, проекта полета на Марс. Напомним, что в 1976-м году, после визита «Викингов», астробиологи были крайне разочарованы Марсом: 21 снимок поверхности Красной планеты, сделанный посадочным аппаратом экспедиции, зафиксировал изображения совершенно безжизненной пустыни. Органики на поверхности Марса оказалось даже меньше, чем на Луне. Однако Марс слишком сложен и загадочен, чтобы на основании первых же полученных человечеством сведений можно было вынести окончательный вердикт о наличии или отсутствии жизни на нем.
Наука о формах внешней («экзо») по отношению к Земле жизни называется экзобиология. Один из ведущих специалистов в этой области, член-корреспондент РАН, директор Института микробиоогии РАН В.Ф. Гальченко, так определил сферу интересов этой необычной дисциплины: как наука экзобиология может относиться и к палеонтологии, и к биологии. А предмет ее исследования… виртуален. Ибо мы до сих пор не знаем ни одной формы жизни за пределами Земли. И судить о том, какой могла бы быть эта жизнь, мы можем только по аналогии с ее земными формами. Ведь материя Вселенной – одна и строится из «кирпичиков» известной каждому школьнику системы элементов. Поэтому и жизнь вне Земли будет, скорее всего, подчиняться тем же законам, что и на Земле, как бы парадоксально это ни звучало.
Выстроить химически-непротиворечивую модель какой-то иной жизни до сих пор не удалось, хотя попытки такого рода предпринимались. Причем самые радикальные.
Известно, что основой земной жизни является углерод – в силу способности его атомов составлять длинные цепочки, сцепляясь друг с другом и с другими соединениями и образовывать сложные и пластичные формы, которые в конечном счете выходят за пределы чисто химического синтеза на новый уровень, постепенно наращивая и усложняя обмен энергией между атомами, обмен веществ, налаживая процессы деления… Иначе говоря, приобретая все признаки живой материи. Первая же попытка построить модель другой жизни заключалась как раз в том, чтобы углерод заменить, скажем, на кремний, поскольку по ряду свойств эти элементы схожи друг с другом. Но чем заменить кислород? Фтором – опять же в силу некоей гипотетической «схожести». А чем заменить водород, который из-за своих химических свойств оказывается идеальным носителем энергии? Нечем. Однако свойства кремний-фторо-водородных соединений резко меняются. Они теряют пластичность и образуют очень жесткие молекулярные решетки. И моделируемая нами жизнь начинает напоминать… кристаллы. Она теряет жизненную гибкость и возвращается обратно в мир неорганической химии. Получается, что жизнь вышла из неживой природы, а мы опять ее туда загоняем.
В свое время Джеймс Дьюи Уотсон, один из первооткрывателей ДНК, написал небольшую книгу, в которой рассматривал жизнь с точки зрения атомных и молекулярных сил. И пришел к выводу, что свойства молекулы ДНК (как носителя всей информации о живом организме) определяются атомными свойствами химических элементов, из которых она состоит: углерода, кислорода, азота и фосфора. И замена любого из этих элементов на «сходный», скорее всего, приведет к полному нарушению всех функций молекулы и сделает невозможным само продолжение жизни…
Поэтому и на далеких мирах посланцам Земли, если и придется иметь дело с жизнью, то именно с той, органической жизнью, для существования которой, как и на Земле, необходимы три условия: наличие соединений углерода, жидкой воды и источников энергии для синтеза сложных биомолекул. Если наличествуют три этих условия, жизнь на планете возникает удивительно быстро. Скажем, Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад. А спустя миллиард лет, как полагают экзобиологи, жизнь на ней уже присутствовала в виде безъядерных метанообразующих бактерий, заселивших первые моря, вода в которых была насыщена органическими и минеральными соединениями, в то время как атмосфера, лишенная кислорода, состояла в основном из разного рода небезвредных для современного человека газов. Еще через несколько миллионов лет в воде этих морей появились синезеленые бактерии, которых биологи XIX столетия причислили к разряду водорослей: они освоили фотосинтез, научившись напрямую использовать энергию солнца, чтобы разлагать воду на водород и кислород. Так в атмосфере появились первые «излишки» кислорода. Но кислород этот первоначально был «захвачен» земными породами, главным образом железом, которое, как и почвы Марса, стало бурно окисляться. Однако железа не хватило и в атмосфере образовался избыток кислорода, который и дал возможность развиться другим, более сложным и совершенным формам жизни – эукариотам, то есть ядерным формам клеток.
В устройстве мироздания бактериям принадлежит колоссальная роль. И хотя человечество по праву гордится своей преобразующей деятельностью на Земле по количеству и качеству работы, до бактерий ему еще далеко. Начать с того, что люди до сих пор живут богатствами «царства бактерий», добывая из недр остаточные продукты их жизнедеятельности – нефть, газ, серу и так далее. А что стало бы делать человечество с тем немыслимым количеством ежегодно умирающего живого, если бы не бактерии? Травы, деревья, палая листва, ржаная солома, навоз и вообще все, что только возможно представить себе в этом поэтическом или скорбном списке, бактерии медленно, но неумолимо превращают в почву, богатую питательными веществами, создавая тем самым условия для дальнейшего процветания жизни…
В классификации КОСПАР (Комитет по космическим исследованиям при Международном совете научных союзов) Марс наряду с Европой (одним из спутников Юпитера) занимает совершенно особое место. Даже непосредственный полет к Марсу, «без прямого контакта», сразу повышает категорию сложности полета до 3 (из 5) и требует разработки особых мер для предотвращения удара космического аппарата о поверхность планеты. Все эти предосторожности продиктованы экологическими и медицинскими опасениями, сведенными в свод правил межпланетарного карантина и, конечно, свидетельствуют о нашей убежденности в том, что жизнь на Марсе все-таки есть.
Но так ли это? Успела ли она возникнуть? А если успела, то в каких формах удается ей сохраняться под ледяным панцирем?
Как планетное тело Марс возник в одно время с Землей. Тогда на нем существовали все условия для развития жизни: углерод, открытая вода, мощное вулканическое тепло. Его моря не менее интенсивно, чем древние моря Земли, бомбардировались метеоритами с налипшей на них космической органикой, и это был вполне подходящий «котел» для разнообразных органохимических превращений. Так продолжалось миллиард лет. Конечно, за это время жизнь могла возникнуть и даже получить некоторое эволюционное развитие. Но тут случилась катастрофа. Мы не знаем, какая именно. Но в результате ее активность марсианских вулканов упала на порядок, кислород атмосферы был «съеден» марсианскими породами, истонченная атмосфера «оголила» планету и подвергла воздействию солнечной радиации, а вода обратилась в лед, и только в глубинах Марса, возле горячего еще ядра, она должна сохраняться в жидкой форме. Жизнь вместе с этой водой должна была буквально «уйти под землю»…
Ближайшим земным аналогом марсианской «модели» являются постоянно покрытые льдом антарктические озера. Во-первых, выяснилось, что летом даже сквозь 5-метровую толщу льда туда все же проникает от 1 до 4% солнечного излучения. И этого достаточно, чтобы в озерах расплодились и прекрасно себя чувствовали синезеленые фотосинтезирующие бактерии. Поскольку они насыщают воду кислородом, под бактериальными матами «сидят» простейшие метанообразующие, а рядом с ними – метаноокисляющие и главное – бактерии-гетеротрофы, которые «поедают» останки синезеленых. Такая замкнутая экосистема способна прекрасно существовать тысячи лет, не чувствуя себя ущербной в сравнении с теми своими собратьями, которым повезло родиться в местах с более теплым климатом…