Разочарованный отсутствием быстрого успеха в разрешении проблемы происхождения жизни, Крик начал развивать идею о том, что жизнь могла возникнуть в каком-то другом месте во Вселенной. В статье под заголовком «Направленная панспермия», опубликованной в 1973 г. в палеонтологическом журнале Icarus, Крик и Орджел выдвигали теорию, согласно которой разумные существа из другой звездной системы умышленно занесли на Землю организмы, напоминавшие бактерий. Орджел рассматривал эту возможность скорее как игру, но Крик был вполне серьезен, хотя и знал, что эта теория – чистой воды домысел. Теория в значительной степени опиралась на то, что клетки земных организмов содержат много молибдена. В земной коре молибден встречается крайне редко, поэтому ученые предположили, что предшественник земных клеток возник на какой-то другой, богатой молибденом планете. Большинство ученых ответили на это, что перенос проблемы о возникновении жизни с Земли в космос не только не помогает ее решить, но, возможно, даже усложняет.
Однако идея о том, что жизнь могла зародиться где-то в другом уголке Вселенной, не умерла окончательно. Через 20 лет после формулировки гипотезы панспермии в Антарктике был обнаружен необычный камень, и ученые вновь начали обсуждать возможность того, что жизнь зародилась не на нашей планете или как минимум не только на ней.
Глава 11. Жизнь повсюду
Космос есть внутри нас, мы сделаны из звездного вещества. Мы – это способ, которым Космос познает сам себя.
Вскоре после возникновения большинства планет Млечного Пути, около 4,5 млрд лет назад, на Марсе произошло извержение вулкана, выбросившего на поверхность планеты расплавленную лаву. Постепенно лава застыла, образовав твердую горную породу. Еще примерно около полумиллиарда лет эта порода не подвергалась никаким изменениям, пока в один прекрасный день в поверхность планеты не врезался астероид. Удар был настолько сильным, что камни сжались под воздействием выделившегося тепла, кое-где расплавились и потрескались. Кроме того, они сдвинулись с мест и выступили на поверхность планеты.
Через 4 млрд лет в Марс врезался еще один астроид. На этот раз удар был такой силы, что камни подбросило в небо и вынесло далеко в космос. В конечном итоге, замедлившись под влиянием гравитационных сил Солнца и Юпитера, один камень обосновался на орбите вблизи планеты, которая раньше была его домом. На протяжении 16 млн лет он кружился вокруг Солнца, но однажды, как раз когда люди начали обустраивать свои первые поселения в долине Евфрата, вошел в гравитационное поле Земли. И тогда этот камень, на тот момент размером не больше грейпфрута, пронесся через атмосферу Земли и упал где-то среди антарктических льдов.
Прошло еще 13 тыс. лет. Постепенно камень был выдавлен на поверхность в результате трения льдов о горную гряду, как заноза выдавливается из кончика пальца. Он оказался в районе Аллановых холмов в основании Трансантарктических гор – одного из самых обширных и лишь недавно исследованных горных хребтов на Земле.
В умеренно холодный декабрьский день 1984 г. группа охотников за метеоритами из Космического центра НАСА начала прочесывать пространство вокруг Алла-новых холмов, известное как Крайнее западное ледяное поле. С начала 1970-х гг. НАСА отправила десятки таких экспедиций в Антарктику, считавшуюся идеальным местом для поиска метеоритов. Экстремальные условия обеспечивают относительную стерильность образцов, сводя к минимуму риск заражения земными микроорганизмами, а широчайшие пространства белоснежного льда, покрывающего бо́льшую часть Антарктики, облегчают поиск.
Марсианский камень заметила начинающая охотница за метеоритами Роберта Скоур, для которой это была первая экспедиция. В южном полушарии стояла середина лета. Было ясно и даже тепло для этой самой холодной точки Земли – около нуля. Скоур заметила камень издали. В солнечных лучах он казался синим и был размером с небольшой мяч; в любом другом месте его вряд ли удалось бы заметить. Скоур вытащила камень и назвала его Allan Hills 84001, или, для краткости, ALH84001. Она сделала несколько заметок относительно своей находки. В частности, она записала, что камень «покрыт тусклой оплавленной коркой <…> Не покрытые коркой зоны имеют зеленовато-серый цвет и глыбовую текстуру». Годами позже, когда камень оказался предметом активных научных исследований, именно эта текстура стала основанием для одного из величайших открытий в истории науки (по крайней мере, так казалось в тот момент).
После возвращения экспедиции образец ALH84001 отправили в Космический центр имени Джонсона. Там его поместили в карантинный блок, сконструированный когда-то для лунных образцов, привезенных «Аполлоном-11», где размещалась быстро растущая коллекция метеоритов. Поначалу никто не предполагал, что ALH84001 чем-то отличается от других метеоритов, состоящих из остаточных материалов от образования Солнечной системы, и что это не обычный обломок астероида. Его фрагмент выставили в Смитсоновском музее естественной истории, где он пролежал, никем не замеченный, еще около пяти лет.
В 1990 г. молодой куратор музея решил подробнее проанализировать состав маленького фрагмента метеорита и обнаружил в нем необычно высокое содержание карбонатов. Карбонаты могут формироваться небиологическими путями, однако на Земле они практически всегда встречаются в тех местах, где была вода. Так стало выясняться, что ALH84001 – не совсем обычный метеорит.
В 1993 г. анализ минерального и изотопного состава и сохранившихся в камне следов газов показал, что ALH84001 действительно был марсианским метеоритом. Понятно, что он был не единственным камнем, упавшим на Землю с Марса. Однако методы идентификации внеземных минералов были сравнительно новыми, и из тысяч изученных на тот момент метеоритов только про девять можно было с уверенностью сказать, что они с Марса.
Метеорит ALH84001 заинтересовал ученых из многих институтов и лабораторий мира. Его фрагменты направляли на анализ в разные лаборатории США и других стран. Немецкие ученые первыми определили возраст камня с помощью радиоизотопного анализа. По их оценкам, камень образовался примерно 4,5 млрд лет назад. Он не был самым старым из известных камней: другой марсианский метеорит оказался чуточку постарше. Однако ошибка метода датирования составляла несколько десятков миллионов лет, так что точнее определить возраст было невозможно. В любом случае, в последующие годы, как заметил один обозреватель, ALH84001 стал «самым изученным двухкилограммовым камнем в истории».
Самый большой фрагмент камня остался в НАСА, где был доверен геологу Дэвиду Маккею – главному астробиологу Космического центра Джонсона и одному из старейшин астробиологии. Он делал диссертацию в Университете Райса и в 1962 г. присутствовал на выступлении Джона Кеннеди, произнесшего знаменитую «лунную речь»[59]. Примерно через десять лет Маккей организовал исследовательскую группу, занявшуюся изучением образцов лунного грунта, привезенных «Аполлоном-11». Впоследствии он играл важную роль в осуществлении космических программ «Викинг» и «Маринер».
В процессе выполнения космических программ «Викинг» и «Маринер» Маккей помогал искать доказательства того, что когда-то на Марсе были реки и озера. Наличие воды было очень важным признаком существования жизни. Без воды нет жизни, по крайней мере, знакомых нам форм жизни. Все живые существа на 80–90% состоят из воды, и большинство ученых не представляют себе жизнь без воды. Однако экспедиции на Марс показали, что поверхность планеты совершенно пустынна, во всяком случае, по сравнению с поверхностью Земли. На протяжении миллиардов лет атмосферу планеты раздирали солнечные ветра и дожди астероидов, как тот, который когда-то вырвал из марсианской почвы и выбросил в космос метеорит ALH84001. Атмосферное давление на Марсе было слишком низким, чтобы удержать на поверхности планеты жидкую воду. Если здесь когда-то и была вода, она давно исчезла либо в результате испарения, либо медленно просочившись в более глубокие слои коры.
Однако ALH84001 был очень старым камнем, образовавшимся в те времена, когда Марс был еще молодой планетой с совсем другими условиями. Маккей заинтересовался вкраплениями карбонатов. На Земле карбонатные отложения возникают почти исключительно в присутствии воды. По этой причине Маккей счел, что когда-то, в ранний период существования Марса, в камень проникла вода. А там, где есть вода, может быть жизнь.
Маккей обратил внимание, что карбонаты концентрировались в области зеленоватых пятен, которые заметила еще Роберта Скоур. Они напоминали следы Cryptozoon, обнаруженные Чарльзом Дулиттлом Уолкоттом в Большом каньоне. Вскоре специалисты НАСА обнаружили нечто, что заинтриговало их еще больше, – мельчайшие кристаллы магнетита. Они были вкраплены в трещинки на камне и концентрировались вокруг отметин, на которые тоже обратила внимание Скоур. Эти кристаллы были удивительным образом похожи на образуемые магнеточувствительными бактериями, в огромном множестве содержащимися в земных океанах.
Люди научились ориентироваться по магнитному полю Земли лишь около 1000 лет назад, однако многие живые организмы делают это уже миллионы лет. Существует множество доказательств, что птицы, летучие мыши и бактерии используют магнитные минералы железа, такие как магнетит, для ориентации относительно магнитного поля Земли. Обнаруженные в бактериях микроскопические кристаллы назвали магнетосомами; они встречаются в микробах самых разных типов, а это означает, что этот внутренний компас имеет чрезвычайно древнее происхождение. Окаменевшие образцы таких структур обнаружены в древнейших земных породах, возраст которых оценивают почти в 2 млрд лет.
В земных образцах мелкие гранулы магнетита обычно служат в качестве биомаркеров – свидетельств биологической активности. Группа Маккея решила отослать образец ALH84001 в Стэнфордский университет. Там работал химик Ричард Зейр, который изобрел лазерный масс-спектрометр, с помощью этого аппарата можно было идентифицировать состав образца без его разрушения. От Зейра пришли удивительные новости: в образце было множество органических соединений, называемых полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). Эти соединения могут быть побочными продуктами сгорания ископаемого топлива, но также часто являются признаком распада древних микроорганизмов. Между собой исследователи из группы Маккея стали поговаривать о том, что имеют в руках доказательство существования жизни на других планетах и, возможно, стоят перед одним из самых величайших открытий в истории науки.