Загадки мироздания - Айзек Азимов

Или, наоборот, предположим, что марсианская биохимия окажется принципиально отличной от нашей. Это было бы еще лучше. В распоряжении ученых впервые оказалась бы живая материя, совершенно непохожая на все, что они до сих пор видели. В результате, сравнивая две абсолютно разные структуры, они могли бы получить неоценимые знания о природе жизни, как таковой.

В общем, ученые не хотят ждать, пока человек долетит до Марса и выяснит непосредственно на месте, есть там что-нибудь живое или нет. Поэтому разработаны приборы, которые можно отправить на Марс в автоматическом режиме, чтобы произвести там пробы на наличие жизни. Такие исследования лежат в области «прикладной экзобиологии». Аппарат возьмет пробы марсианской пыли и грунта. Эти пробы, в которых, возможно, окажутся живые клетки, будут помещены в растворы солей и питательных веществ, способных поддерживать жизнь земного образца, а приборы будут отмечать и передавать на Землю данные о любых изменениях кислотности или прозрачности раствора. Или, возможно, за отслеживаемый параметр будет принято содержание углекислого газа или наличие ферментоспецифических реакций.

Наличие таких изменений было бы сильным свидетельством в пользу не только существования жизни на Марсе вообще, но и наличия у этой жизни тех же биохимических механизмов, что и у нас.

Но что, если никаких изменений так и не будет зафиксировано? Будет ли это означать, что на Марсе жизни нет? Или что наш аппарат опустился в пустыне? Или что марсианские формы жизни не способны поддерживать свою жизнедеятельность на основе тех веществ, которые мы им предлагаем? Тут нельзя быть уверенными ни в чем. Придется ждать до тех пор, пока человек и в самом деле не окажется на Марсе!

Возможно, какие-то подсказки удастся получить с помощью Луны. На Луне мы окажемся через пару лет, и, хотя там, насколько нам известно, нет ни воздуха, ни воды, там все же может иметься жизнь. Остатки воздуха и воды могут задержаться во внутренних полостях Луны или кратерах, где и могут быть обнаружены простые формы жизни. Если лунная жизнь окажется принципиально отличной от земной, то такой результат будет не менее удовлетворительным, чем будь он получен с Марса[9].

Если же окажется, что жизнь на Луне имеет в основе своей ту же химическую структуру, что и жизнь на Земле, то значимость этого факта явится еще большим вопросом. Вполне возможно, что ее занесли туда уже приземлявшиеся ранее аппараты с Земли.

Более того, некоторые астрономы считают, что в далеком прошлом, когда Земля и Луна были гораздо ближе друг к другу, а бомбардировка метеоритами была активнее, материя с одного из небесных тел могла попадать на другое. Юри недавно высказал предположение, что на Луну попало в свое время достаточно много воды с Земли, чтобы там могло образоваться на короткий срок некоторое количество озер. В таком случае Луна могла оказаться засеянной жизнью с Земли за множество эпох до начала космической программы, и для того, чтобы получить действительно экзобиологические данные, придется ждать полета на Марс.

Однако, несмотря на все вышеприведенные рассуждения, мы вынуждены вернуться к изначальному постулату: в настоящий момент у экзобиологии полностью отсутствует предмет для изучения. Все, что мы можем делать, — это теоретизировать, пусть убедительно, но пока безосновательно.

Многие биологи (особенно известный гарвардский зоолог Джордж Гейлорд Симпсон, большой любитель фантастики и человек, никак не страдающий отсутствием воображения, и Феодосий Добржанский из Университета Рокфеллера, человек исключительного интеллектуального дарования) уже выходят из себя по поводу излишнего, на их взгляд, энтузиазма науки, до сих пор не имеющей никакого реального содержания.

Так что, несомненно, экзобиологи должны действовать постепенно, шаг за шагом.

Шаг 1: выработать прочную базу, основываясь на единственном известном нам типе жизни — земном.

Шаг 2: опробовать свои осторожные выводы на материале, полученном на Луне и на Марсе, когда дотуда доберется или сам человек, или соответствующие цели исследования приборы.

Шаг 3… Хотя нет, давайте сначала лучше дождемся выполнения шага 2.

Глава 21

МЫ, УМЕРЕННЫЕ

Здесь, на Земле, жизнь развивалась по множеству различных направлений, идеально приспосабливаясь к самым разнообразным условиям окружающей среды, принимая такие формы, до каких не додумалось бы и самое безумное воображение, если бы только они не существовали в реальности.

Наверное, этому не стоит слишком уж удивляться. Насколько нам известно, живая материя состоит из молекул, которые достаточно сложны и велики для того, чтобы удовлетворять переменчивые и многочисленные требования, выдвигаемые жизнью. Эти молекулы должны быть, несмотря на свою сложность, достаточно стабильными для того, чтобы сохранять свою структуру в одних определенных условиях, и при этом достаточно нестабильными, чтобы моментально видоизменяться при других определенных условиях. Такие большие, сложные и стабильно-нестабильные молекулы найти непросто. Самыми важными молекулами такого типа на Земле являются белки, и, по-видимому, замены им быть не может.

Более того, все перемены, происходящие с белками в процессе жизнедеятельности, могут происходить только при условии наличия воды. Жизнь зародилась в океане, и именно вода до сих пор составляет от 50 до 80 процентов в организмах даже сухопутных живых существ.

Так что химическая основа всех разновидностей жизни на Земле, а может — и на других планетах должна быть белково-водной (где строением белков управляет сложная система нуклеиновых кислот). Если нам суждено когда-либо встретиться с инопланетными живыми существами, то сейчас нельзя предсказать, будут ли они крылатыми, зеленокожими, десятиногими, яйцеголовыми или двухвостыми; но с большой долей вероятности можно утверждать, что их химическое строение будет белково-водным под управлением нуклеиновых кислот.

Однако что, если жизнь на других планетах не похожа на земную? Это касается, например, планет, находящихся так близко к своему солнцу, что поверхность их разогрета выше точки плавления свинца, или, наоборот, так далеко от своего солнца, что вода на них представлена только в форме непробиваемых ледяных шапок? Обречены ли такие миры на вечную пустоту? Если живая материя в принципе может быть только белково-водной, то, по-видимому, да.

Но так ли это? Есть ли у нас уверенность, что других схем живой материи в принципе не может быть?

Предположим, к примеру, что на планете, на которой нет и никогда не было воды в жидкой форме из-за страшного холода, нашлось вещество, занявшее нишу воды в условиях низкой температуры. На самом деле такое вещество нам известно — это аммиак.

Наверное, все знают нашатырный спирт — прозрачную жидкость, внешне похожую на воду, но имеющую специфический резкий запах. Это водный раствор аммиака.

Сам по себе аммиак при обычных температурах газообразен. Причем это газ слезоточивый и ядовитый. На Земле для того, чтобы он стал жидкостью, его приходится специально охлаждать до -34 °С. И при температуре выше -73 °С он не замерзает. Точный момент его перехода из жидкого в газообразное состояние зависит еще и от такого параметра, как атмосферное давление на планете, но в любом случае он остается жидкостью при температуре градусов на пятьдесят ниже точки замерзания воды.

Холодные планеты нашей собственной Солнечной системы, например Юпитер и Сатурн, имеют много атмосферы, состоящей в основном из водорода и гелия, но содержащей также аммиак и метан. Возможно, подобными атмосферами обладают и некоторые их спутники, и вообще, есть все основания полагать, что любая крупная холодная планета будет иметь такого рода атмосферу.

И химические свойства аммиака очень похожи на химические свойства воды. Химики уже демонстрировали, что поведение веществ при растворении в аммиаке сходно с поведением веществ при растворении в воде, так что белково-аммиачная основа жизни вполне вероятна в тех условиях, где слишком холодно для зарождения жизни белково-водной.

Биохимия, в основе которой лежит такая связка, должна радикально отличаться от всего, что мы знаем. Наши белки, достаточно активные для того, чтобы участвовать в реакциях жизнедеятельности при обычных для Земли температурах, при температурах жидкого аммиака становятся инертными — скорее всего, слишком инертными для того, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к живой материи. Однако известно, что существуют химические вещества, при температуре жидкой воды слишком активные и слишком нестабильные, чтобы просуществовать дольше секунды. В условиях более низкой температуры они могут оказаться ровно настолько стабильными, чтобы послужить практической основой жизни.