Зимой 1957 г. молодой стипендиат программы Фулбрайта из Университета Висконсина Джошуа Ледерберг побывал в Калькутте, чтобы нанести визит Холдейну. Ледербергу было 32 года, но он уже был знаменитым генетиком, поскольку обнаружил, что бактерии тоже могут спариваться и обмениваться генетической информацией. Ранее считалось, что бактерии передают потомству генетическую информацию безо всяких изменений, точно воспроизводя самих себя. Ледерберг показал, что воспроизводство бактерий – гораздо более сложный процесс. В 1958 г. за работу по генетике бактерий он был удостоен Нобелевской премии в области физиологии и медицины.
Ледерберг тоже был в числе получивших приглашение Опарина на симпозиум в Москву, однако он не поехал, а продолжил работу в лаборатории вирусолога Макфарлейна Фрэнка Бёрнета в Мельбурне. По дороге домой в Висконсин Ледерберг решил остановиться в Индии и заглянуть к Холдейну, который только недавно покинул Великобританию, отправившись в добровольное изгнание. В эту ночь произошло лунное затмение – для индусов событие чрезвычайно важности, так что Ледерберг пробирался к дому Холдейна среди толп верующих. Естественным образом, разговор ученых коснулся звезд и животрепещущей темы запуска советского спутника. Это был год сороковой годовщины Октябрьской революции, и Холдейн опасался, что СССР предпримет какой-нибудь дерзкий шаг, например продемонстрирует свою военную мощь, взорвав на Луне ядерную бомбу, чтобы было видно с Земли. Двое мужчин с горечью констатировали, что надежды на освоение космоса принесены в жертву геополитической игре между сверхдержавами.
Вернувшись в Америку, Ледерберг немедленно занялся поиском финансирования биологических исследований в рамках создававшейся американской космической программы. В течение месяца он распространял в Американской академии наук докладную записку о возможностях «космической микробиологии» и «лунной биологии». Он предлагал включить исследования происхождения жизни на других планетах в программу освоения космоса. Обнаружение жизни в космосе имело бы колоссальное значение для ученых, пытающихся разгадать загадку происхождения жизни на Земле. Ледерберг был бактериологом и обосновывал свое предложение идеей национальной безопасности. Он указывал, что первые формы жизни, которые человек может обнаружить в космосе, будут иметь бактериальную природу и представлять для человечества чрезвычайную опасность, как было во времена, когда после открытия Нового Света бактерии с евразийского континента оказались в Америке и практически полностью уничтожили местное население. Эту мысль Ледерберг изложил в статье под названием «Лунная пыль», которую написал для журнала Science. Идея Ледерберга привлекла внимание Хью Латимера Драйдена, ставшего одной из наиболее влиятельных фигур в быстро развивавшейся американской программе по освоению космоса. В июле 1958 г. президент Эйзенхауэр подписал указ о создании НАСА. Драйден был назначен заместителем руководителя управления, и одним из его первых распоряжений стал указ о создании Комитета по космической науке, призванного консультировать новую организацию. Ледербергу предложили возглавить поиски внеземной жизни. Благодаря колоссальному финансированию, отпущенному на космические программы, Ледерберг привлек к работе ведущих специалистов, таких как Гарольд Юри, Мелвин Кальвин и Стэнли Миллер, который уже рассуждал о возможном существовании жизни на других планетах. Кроме того, Ледерберг разыскивал перспективных молодых ученых.
В частности, ему удалось заинтересовать молодого астронома Карла Эдварда Сагана, который был студентом Юри в Университете Чикаго, когда Миллер работал там над своим экспериментом. Вскоре Саган стал одним из самых активных участников программы и не потерял интереса к исследованию происхождения жизни даже после отъезда из Чикаго. Ледерберг сразу заметил его популяризаторский талант.
К 1959 г. в частной переписке Ледерберга стало встречаться слово «астробиология», которым он описывал методы поиска инопланетной жизни на основании знаний о происхождении жизни на Земле. Слово это быстро прижилось. И все же работа в области астробиологии была в основном сосредоточена на объяснении происхождения жизни на Земле. Как писал позднее Карл Саган, астробиология была не чем иным, как «приложением результатов Миллера к астрономии».
В начале 1950-х гг. исследования в области происхождения жизни в университетской науке находились в плачевном состоянии и практически не финансировались. Эксперимент Миллера – Юри стал возможен только благодаря «бутлегерству» (по выражению Миллера) – использованию средств, предназначавшихся для других исследований. Весь эксперимент обошелся менее чем в тысячу долларов. Однако в начале 1960-х гг. исследования происхождения жизни стали финансироваться из бездонного государственного кармана в рамках американской космической программы. В начале 1959 г. появились деньги на оборудование для поиска внеземной жизни. Через 20 лет после создания НАСА эта организация стала важнейшим источником финансирования исследований в области возникновения жизни.
Одним из первых деньги на исследования получил микробиолог и астробиолог с медицинского факультета Йельского университета Вольф Вишняк, планировавший создать устройство для обнаружения микроорганизмов на поверхности других планет. Он назвал свое устройство «ловушкой Вольфа» (или «волчьей ловушкой»). В последующие десятилетия ученые, работавшие в области астробиологии, сыграли решающую роль в подготовке экспедиций на Луну и в исследовании Марса. Эти ученые сформулировали новые важные идеи, в частности гипотезу Геи, и указали на возможность такого страшного последствия применения ядерного оружия, как ядерная зима. Параллельно с поисками признаков жизни на других планетах шло накопление знаний о возникновении жизни на Земле.
Эта новая информация во многом изменила наше мировоззрение. Всего через несколько недель после обнародования результатов эксперимента Миллера – Юри группа британских ученых заявила о расшифровке структуры молекулы ДНК, что полностью перевернуло представления о механизмах наследования. Такой же революционный переворот произошел в исследованиях происхождения жизни и фундаментальных основ жизни. Значительный вклад в эти исследования внесли ученые, работавшие в рамках программы НАСА по астробиологии.
Глава 10. Монополия нуклеиновых кислот
Вся современная ДНК, содержащаяся во всех существующих на Земле клетках, является лишь продолжением и усовершенствованием самой первой молекулы.
Нил Армстронг сидел в командном отсеке космического корабля «Аполлон-11» и через иллюминатор разглядывал поверхность Луны. Три дня назад корабль стартовал с Земли и теперь находился на орбите на расстоянии 90 км от поверхности Луны, ожидая момента, когда Армстронг и Базз Олдрин перейдут в лунный модуль «Орел» и впервые в истории человечества ступят на поверхность другой планеты. Внизу простирался широкий синий океан, заполненный затвердевшей лавой, когда-то выброшенной на поверхность в результате извержений вулканов. Это было так называемое Mare Tranquillitatis, описанное в XVII в. итальянскими иезуитами Франческо Гримальди и Джованни Риччоли. Первая карта Луны появилась в астрономическом альманахе Риччоли «Новый Альмагест» в 1661 г. Поскольку в этом месте поверхность Луны имела синий цвет, итальянцы решили, что это море.
Астронавты с «Аполлона-11» называли эту область Морем Спокойствия. Планировалось, что они привезут на Землю образцы местного грунта и передадут их для изучения геологам из астробиологической программы НАСА. Рядовым американцам вполне достаточно было самого факта высадки астронавтов на Луну, однако ученым, особенно тем, кто изучал происхождение жизни, было бы чрезвычайно интересно исследовать образцы лунного грунта.
Корабль «Аполлон-11» совершал пятый космический полет в истории американской астронавтики. Предыдущий корабль, «Аполлон-10», осуществил генеральную репетицию высадки на Луну. Выпущенные с него лунные зонды прислали на Землю детальные фотографии поверхности, на которой можно было произвести высадку людей. Специалисты из НАСА внимательно исследовали эти снимки, подыскивая идеальное место. «Аполлону-11» предстояло выйти на орбиту на уровне лунного экватора, чтобы место посадки оказалось достаточно близко и лунному модулю хватило бы топлива. Кроме того, ученым хотелось выбрать участок, представляющий интерес в геологическом плане. Армстронг и Олдрин должны были провести на поверхности Луны совсем немного времени, однако им предстояло выполнить важнейшую задачу в истории космической геологии. Даже если бы все сработало предельно точно, у астронавтов было всего два часа на сбор как можно более разнообразных образцов лунного грунта.
Признаки древней вулканической активности означали для ученых из НАСА то же, что и для Чарльза Дарвина: в лаве сохраняются такие образцы, которые не встретишь в обычных горных породах. Однако вулканические образования, бывшие настолько привлекательными для ученых, представляли большую опасность для астронавтов. Одна из самых непростых задач экспедиции заключалась в осуществлении мягкой посадки корабля на поверхность Луны. Компромиссным решением казалась высадка в Море Спокойствия. При большом геологическом потенциале эта зона была не очень холмистой и относительно удобной для приземления.
Бо́льшую часть пути к Луне Армстронг посвятил изучению лунных карт. Теперь, обосновавшись на орбите, он мог рассмотреть поверхность собственными глазами. Когда Луна располагалась между командным отсеком «Колумбии» и Солнцем, все видимое пространство было залито отраженным от Земли синеватым светом, в котором четко вырисовывались вулканические кратеры. Олдрин первым различил в месте предполагаемой посадки кратер четырехкилометровой ширины. Он выглядел неровным и плохо приспособленным для приземления; возможно, в погоне за геологическими трофеями ученые приняли слишком смелое решение. Однако, по мере того как местность освещалась прямыми солнечными лучами, она начала казаться менее суровой.