Жизнь в Космосе
Жизнь есть природная материя, достигшая высшего этапа в своем развитии. Или, согласно классическому определению, — способ существования белковых тел. Живые организмы синтезируют белковые соединения для собственного тела, потребляя внешнюю энергию и упорядочивая внутреннюю энтропию (хаотическое движение молекул). Обмениваются при этом веществом и энергией с окружающей средой и друг другом.
Все живое воспроизводится, передавая потомству наследственные признаки, закодированные в структуре молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) или РНК (рибонуклеиновой кислоты). Жизнь непрерывно приспосабливается к изменяющимся условиям под действием естественного отбора, отчего изменяется — эволюционирует. Результат эволюции живой материи — переход последней в разумную материю (человека), обладающего способностью познавать мир и самого себя.
Жизнь получает шанс для самозарождения и дальнейшего развития лишь в исключительных, благоприятных для этого условиях. Исследования показали, что на нашей планете существование организмов стало возможным благодаря длинному списку причин.
Во-первых, благодаря Солнцу: его масса, строение, пульсация, интенсивность и жесткость его излучения таковы, что не подавляют, но стимулируют живые формы. Кроме того, звезда находится в своеобразном «поясе жизни» — на единственной для Галактики коротационной окружности. Находящиеся здесь объекты находятся в особых физических условиях и защищены от опасных спиральных рукавов, где постоянно взрываются сверхновые звезды.
Во-вторых, из-за умеренной удаленности от Солнца. На более близкой к Солнцу Венере слишком жарко, а на более далеком Марсе холодно.
В-третьих, из-за достаточной массы Земли, позволившей нашей планете окружить себя весьма плотной газовой оболочкой, которая необходима для защиты живых организмов от космических излучений.
В-четвертых, из-за активности недр, вызванной глубинными процессами в мантии и ядре, включая дегазацию последнего и вулканизм. Предположительно, вулканизм или атмосферные разряды молний способствовали синтезу сложных аминокислот и белков.
В-пятых, необходимое условие для развития жизни — вода, жидкая форма которой найдена только на Земле. Вода свыше чем на 60% слагает живые организмы.
Несмотря на столь большой перечень требований живой материи к окружающей среде, современные космологические концепции, сформировавшиеся за последние пятнадцать лет, отрицают уникальность и неповторимость земной жизни во Вселенной. Согласно расчетам астронома Xардоу Шепли, в изученном мировом пространстве имеется около 10 млрд планет, тождественных Земле во всех отношениях. Это говорит о широком распространении живой материи в космосе. По вычислениям астронома Э. Брауна, зарождение жизни в нашей Галактике могло произойти до миллиарда раз.
В Солнечной системе нет планет, тождественных Земле, однако, ученые допускают существование примитивных форм жизни и здесь. Дело в том, что низшие организмы (особенно бактерии, лишайники, простейшие) обладают малым уровнем информационной сложности, а потому широкими приспособительными возможностями.
Опыты и наблюдения над земными примитивными особями доказали способность этих организмов адаптироваться к температурам от минус 273 °С до плюс 450 «С, к длительному пребыванию в вакууме, к дозам в 870 тыс. рентген, к давлению в 250 атм. и другим экстремальным условиям. Собственно, сам факт приспособления жизни к сильнейшему окислителю кислороду поразителен: первые бактерии на Земле боялись кислорода и прекрасно обходились без него. С увеличением количества этого газа в атмосфере они почти полностью вымерли, уступив место т.н. аэробным (потребляющим кислород) организмам.
Наиболее вероятно присутствие жизни в Солнечной системе на Венере, Марсе, Юпитере и галилеевом спутнике Ио. К слову, Венера и Ио проявляют вулканическую активность. В атмосфере планеты-гиганта Юпитера допускается некоторыми учеными существование бактерий в области Красного Пятна. Царящие там условия вполне подходят для открытых недавно на Земле в термальных источниках микробов, выделяющих метан и потребляющих углекислоту, воду и кислород. Что касается Ио, то этот массивный спутник проявляет вулканическую активность: вулканизм здесь создает обстановку, благоприятную для самозарождения жизни и ее эволюции.
Следы рек на Марсе и содержание больших количеств воды в марсианском грунте в виде льда и связанной в минералах дают основания предполагать, что на красной планете когда-то среда была достаточно благоприятной для живых организмов. Биологические эксперименты, проведенные на Марсе автоматикой «Викингов»(1976), убедили ученых в том, что существует вероятность сохранения некоторых марсианских особей и в настоящую эпоху. Достоверно ответить на вопрос о существовании жизни на Марсе пока невозможно.
Гипотеза о возможности существования каких-нибудь организмов на Венере появилась еще во времена М.В. Ломоносова, после открытия им густой венерианской атмосферы. Дальнейшие исследования показали, что на Венере слишком жарко и слишком много ядовитых газов для развития жизни, но вопрос не был закрыт окончательно. Гипотеза возродилась в результате анализа изображений, присланных посадочным модулем советского межпланетного летательного аппарата «Венера-9», который в октябре 1975 г. совершил посадку на планету. На панораме поверхности планеты в одной из ее низин отчетливо видны структуры в виде камней очень замысловатого облика: камни напоминали двустворчатые ракушки.
Впервые на эту особенность обратил внимание морфолог A.A. Зубов, но его предположение сочли невероятным. Ныне оно пересматривается, поскольку ученые на основании изучения земных бактерий допускают, что могут встречаться микробы, способные выдержать условия венерианских низин — температуру до плюс 465 «С и скопление густых ядовитых паров. При изучении фотографий было отмечено, в частности, что ракушки (так условно назвали структуры) не покрыты слоем щебенки, а значит, вполне могут двигаться. Находятся ракушки в своеобразном жилище — сложном естественном углублении между плитами. Форма всех раковин одинакова: с такой точностью копируют друг друга в неживой природе лишь кристаллы, но венерианские камни явно к кристаллам не принадлежат. Эти и многие другие особенности указывают на то, что ракушки могут оказаться живыми особями. Меняет представления о распространении жизни во Вселенной и открытие до-биологической эволюции жизни: первоначально в гигантском химическом реакторе природы протекали сложные химические превращения, происходил синтез более сложных органических соединений, предшествовавший возникновению живых клеток. В этом синтезе не последнюю роль играли космические процессы.
Астрономами и астрофизиками найдены фактические доказательства и проведены расчеты, которые убеждают, что под действием ультрафиолетового и других излучений в околозвездных пылевых облаках возникают сложные углеродистые соединения. Их химическая эволюция до аминокислот продолжается в пылевых сгустках, на поверхности астероидов, метеоритов и особенно комет. Там органика взаимодействует с окружающим веществом и преобразуется под влиянием изотопов и космических лучей.
Затем с пылью, кометами, метеоритами космическая органика оседает на планеты, где в иной среде начинается новый этап химической эволюции во взаимодействии с водой и вулканическим материалом. В прошлом существовала теория панспермии, согласно которой жизнь зародилась в космосе и переносилась затем с планеты на планету.
Сегодня эта теория вновь становится актуальной, правда, с некоторыми оговорками. Скорее всего, в космосе началась ранняя химическая эволюция жизни, тогда как появление первых клеток и их биологическая эволюция протекали на планетах. Поэтому вполне вероятно, что примитивные формы жизни возникли и на других, кроме Земли, планетах Солнечной системы в результате заноса на них органики из космоса. Появление разумных существ, которых называют по созданной фантастами традиции «зелеными человечками», на иных, помимо Земли, телах Солнечной системы представляется невозможным, потому что уровень информационной сложности такой системы слишком высок и, соответственно, адаптационные возможности невелики.
Человек — продукт длительного развития живой материи, преобразовывавшей неорганический мир до создания сложной саморегулирующейся оболочки — биосферы, охватывающей все природные (геохимические) процессы планеты и направляющей ее космическую эволюцию. Он адаптирован к биосфере, всецело зависит от нее. В Солнечной системе космическое развитие ни одной из планет не связано с деятельностью жизни. На них нет биосферы. А стало быть, нет и разумных существ.
Некоторое время тому назад появилась также гипотеза о существовании небелковых форм жизни, эволюционирующих из звездной плазмы. Согласно этой гипотезе, подобные организмы могут населять поверхности звезд, включая Солнце. Нередко загадочное и непредсказуемое поведение вещества в солнечной фотосфере и влияние Солнца на жизнь Земли объясняется присутствием на дневном светиле подобных организмов. Допускается также существование разума на звездах, причем этот разум может являться прародителем жизни на планетах.
Против этой гипотезы говорят несколько фактов. Во-первых, нет никаких свидетельств действительно «живого» поведения вещества в солнечной фотосфере. Кроме того, количество ядерных превращений солнечного газа необычайно мало в сравнении с химическими превращениями органических молекул, и в первую очередь белковых. Поэтому ядерные реакции не в состоянии обеспечить должную сложность и разнообразие плазменных образований, что и наблюдается астрофизиками. Сложность живой природы Земли, к слову, приближенно оценивается как 10 в тысячной степени бит.
