ПАУ
ПАУ – органические молекулы, но это не означает, что они были созданы жизнью. Они обнаруживаются в обычных метеоритах, и сторонников их биологического происхождения очень мало. Кроме того, некоторые не воспринимали всерьез ПАУ в ALH84001, утверждая, что они могли быть результатом земного загрязнения. Зафиксированные в ALH84001 молекулы представляют собой далеко не полный спектр ПАУ, найденных в земных загрязняющих примесях, и содержание ПАУ в ALH84001 примерно в тысячу раз превышает концентрации, обычно обнаруживаемые в арктических или антарктических образцах, которые были загрязнены атмосферой Земли. Кроме того, концентрация ПАУ в исследуемом метеорите увеличивается по мере продвижения от внешних частей к внутренним, это полностью противоположно картине, которую можно было бы наблюдать, если бы источником ПАУ было земное загрязнение. То есть эти ПАУ с Марса, но они не доказывают существование там жизни. Однако они показывают, что под поверхностью Марса в то время происходили органические химические процессы, а это само по себе очень интересно.
Структуры, похожие на ископаемые
Исследовали продемонстрировали фотографии, полученные с использованием электронного микроскопа. На снимках были видны образования, которые напоминали ископаемые. Одно из них даже поразительно напоминало кольчатого червя. Однако с этим набором данных две проблемы. Во-первых, как Шопф отметил на пресс-конференции, неорганические процессы часто могут создавать маленькие каменные структуры под названием «фулеры», которые выглядят как окаменелости, но ими не являются. Вторая проблема заключается в том, что похожие на ископаемые детали ALH84001 на порядок меньше, чем любая известная бактерия. Поэтому есть основания утверждать, что они не могут быть ископаемыми, поскольку невозможно упаковать все биохимические структуры, необходимые для создания бактерии, в такой маленький объем. Я не думаю, что этот аргумент имеет силу. Это все равно, что сказать, будто беспрецедентно крупная рыба не может быть рыбой, потому что ни одна рыба до нее никогда не была такой большой. Более того, по причинам, которые я объясню ниже, я думаю, что поиски форм жизни или их окаменелостей, меньших и более простых, чем известные бактерии, как раз и являются наиболее важным видом экзобиологических исследований, которые следует проводить на Марсе. Поэтому исключать такие вещи, раз уж мы их обнаружили, это плохая идея. Однако при этом нет никаких доказательств того, что образования, наблюдаемые в ALH84001, действительно являются ископаемыми.
Возможные биогенные минералы
Как уже отмечалось, исследования показали, что ALH84001 содержит некоторое количество наборов крошечных кристаллов различных минералов, в том числе магнетита и пирротина, которые находят на Земле главным образом как продукты бактериальной активности. К сожалению, они также могут появиться в результате неорганических процессов. Выяснилось, что некоторые карбонаты из области, где были найдены минералы, по всей видимости, разрушены кислотами, которые могут указывать на условия рН, которые несовместимы с основными химическими процессами, необходимыми для осаждения магнетита и пирротина с помощью неорганических соединений. Шопфа, однако, результаты не убедили. Эти два события могли произойти в разное время. «Если вы хотите доказать, что такие минералы имеют биологическое происхождение, – сказал он, – необходимо показать, что они осаждались в виде линейных образований, или цепей, которые являются отличительным признаком жизни». Исследователи этого не сделали.
Таким образом, хотя они и зафиксировали четыре интересных явления, которые могут иметь отношение к биологии, ни одно из них в отдельности не доказывало, что ALH84001 содержал остатки живых организмов. Однако команда исследователей утверждала, что, если рассматривать эти явления в совокупности, самым простым объяснением для всех них будет биологическая активность. Но Шопф, как и многие другие ученые, не был согласен с приведенными доказательствами. Цитируя известное изречение, приписываемое Карлу Сагану, он сказал: «Экстраординарным заявлениям требуются экстраординарные подтверждения».
Так что линии фронта были размечены, команда исследователей ALH84001 и их сторонники пытались расширить или защитить свои доказательства, а многочисленные скептики старались их разоблачить. В результате этого противостояния генерировалось больше тепла, чем света. Например, на конвенции Марсианского общества в Торонто в августе 2000 года состоялись дебаты между Саймоном Клеметтом, коллегой химика Ричарда Зэра и членом команды исследователей, и профессором Ральфом Харви из университета Кейс Вестерн Резерв, острым на язык скептиком. Харви был гораздо более опытным спорщиком и, казалось, одерживал верх над Клеметтом, но на поверку многие из его доводов оказались безосновательными. Например, Харви высмеял факт, что команда исследователей выбрала для публикации только те немногочисленные фотографии метеорита, где были видны предполагаемые микроископаемые. Это заявление было абсурдным. Если вы хотите показать, что олени живут в лесу, вам нужно показать только те фотографии, на которых появляются олени. Отбрасывать фотографии, не содержащие нужных объектов, совершенно естественно.
И все же одним из положительных аспектов спора стало то, что в его результате было проведено самое углубленное исследование метеорита за всю историю. В рамках этого исследования профессор Джозеф Киршвинк из Калифорнийского технологического университета сделал важное открытие. Он нашел химическое подтверждение того, что в ходе своего путешествия с момента выброса с Марса и до попадания на Землю большие части камня никогда не нагревались выше 40 °C (104 °F) [59]. Это подтверждало более ранние теоретические расчеты профессора Джея Мелоша из Университета штата Аризона, который на основе расчетов ударных взаимодействий предсказал, что куски горных пород могут быть выброшены планетой, не испытав чрезмерного нагрева [60]. Экспериментальное подтверждение Киршвинка математических выкладок Мелоша очень важно, поскольку это означает, что вещество может перемещаться между планетами, не подвергаясь стерилизации. Таким образом, если в ALH84001 были бактерии во время его выброса Марсом, они могли бы пережить путешествие на Землю.
Конечно, ALH84001 прибыл на Землю только 13 000 лет назад, и любые марсианские организмы, прибывшие верхом на нем, были бы встречены ордами земных бактерий, полностью адаптированных к окружающей среде своей родины и стремящихся съесть странных пришельцев. Но как насчет более далекого прошлого? Марсианские камни падали на Землю (а земные камни – на Марс) с рождения Солнечной системы. Меньший по размеру Марс охладился из своего первоначального расплавленного состояния раньше, чем это сделала Земля. У жизни был бы шанс возникнуть на Марсе прежде, чем на Земле. Так что, если марсианские бактерии попали на Землю раньше, чем здесь появились местные бактерии, которые могли им противостоять? Что если жизнь на Землю пришла с Марса? Открытие Киршвинка свидетельствует в пользу того, что вероятность этого очень велика.
Тогда, осенью 2000 года, эту сенсационную гипотезу стали обсуждать. Одним из самых именитых ее сторонников был астробиолог Имре Фридман. В 1974 году Фридман, по существу, основал астробиологию как науку, обнаружив первые известные криптоэндолитические организмы – бактерии, способные выживать в крайне холодных и сухих средах, скрываясь внутри камня (отсюда название крипто-эндо-лит), – в образцах горных пород, включенных в число личных вещей ученого-исследователя Вольфа Вишняка, который разбился во время поисков жизни в скалах Антарктиды в декабре 1973 года [61, 62]. К концу 1990-х годов Фридман был уже в годах, но, как покажут события, мог постоять за себя. И еще как.
Шопф проигнорировал заявления о магнетите первой команды ALH84001, потому что она не нашла ни одного линейного образования или цепи. Кристаллы магнетита, образованные чувствительными к магнитному полю бактериями, укладываются в цепи. В противоположность этому, магнетитовые кристаллы, образованные не биологическими процессами, не имеют такой геометрической организации.
Фридман нашел магнетитовые цепи. Они действительно были в этом метеорите, и в статье, опубликованной в феврале 2001 года, ученый показал их миру [63]. Мало того, команда Фридмана (состоящая из Фридмана, Яцека Вирзхоса из Университета Льейды, Испания, Кармен Аскасо из мадридского Центра наук об окружающей среде и Майкл Винкльхофер из Геофизического института Мюнхенского университета) сообщила, что обнаружила набор критериев, который очень убедительно указывал на биологическое происхождение цепей. Эти критерии, «которые не могли присутствовать в абиотически сформированных цепях кристаллов магнетита (такие цепи никогда еще не наблюдались в природе)», были следующими: i) одинаковые размер и форма кристаллов в пределах цепей; ii) промежутки между кристаллами; iii) ориентация удлиненных кристаллов вдоль оси цепи; iv) следы ореола мембраны вокруг цепей и v) гибкости (искривление) цепей. Фридман и его коллеги не деликатничали: «Мы пришли к выводу что цепи непрозрачных для электронов частиц в ALH84001 являются "магнитными ископаемыми", поскольку ни одна другая последовательная версия не объясняет эти находки».
Несмотря на опровержения со стороны оппонентов, команда Фридмана действительно прекратила споры по поводу метеорита из Аллан Хиллз. Если экстраординарным заявлениям требуются экстраординарные подтверждения, они, разумеется, их предоставили. Однако в свете найденного Киршвинком доказательства того, что бактерии могут перемещаться между планетами, к 2001 году заявление о следах жизни в ALH84001 вовсе не было экстраординарным. В конце концов, мы знаем, что на Земле жизнь существовала 3,6 миллиарда лет назад, в то время, когда по Марсу текла вода. Кроме того, для ранней Солнечной системы были характерны более частые астероидные удары, которые могли обеспечить микроорганизмам подходящий транспорт. Так что на Марсе в то время