Гипотеза панспермии непопулярна среди исследователей происхождения жизни, потому что она обходит стороной ключевой вопрос в интересующей их области: происхождение живых существ из неживых химических соединений. Действительно, панспермия не имеет отношения к этой проблеме, поскольку предполагает, что жизнь, возможно, возникла в более благоприятной среде, чем была на ранней Земле. Это могла быть планета с химически восстановленной средой, благоприятной для образования аминокислот, что показали в 1950 году эксперименты Миллера и Ури [67]. В этих экспериментах Стенли Миллер, аспирант профессора Гарольда Ури, обеспечил себе научное бессмертие, смешав метан, аммиак и водяной пар в колбе и пропустив через смесь электрическую искру, чтобы произвести большое количество аминокислот, которые в биологии считаются основными (а до исследований Миллера считались единственными). Эти эксперименты были подвергнуты критике как не относящиеся к происхождению жизни, потому что в ранние периоды земная среда была более окислительной и реакции Миллера – Ури пошли бы в ней не сразу. Однако если панспермия возможна, то эти критические замечания спорны. Независимо от того, имеет ли гипотеза панспермии отношение к вопросу распространенности жизни во Вселенной, она бросает на него обширную тень.
Перенос жизни между Землей и Марсом
Как обсуждалось выше, в настоящее время хорошо известно, что на протяжении всей своей истории Земля была объектом многочисленных столкновений с астероидами и кометами. Это могло способствовать выбросу большого количества не подвергавшегося воздействию ударных волн и, следовательно, нестерилизованного вещества в межпланетное и межзвездное пространство. Коллеги профессора Джея Мелоша из Университета штата Аризона, например шведский биолог Курт Милейковски, опубликовали расчеты, показывающие, что значительные количества этого вещества могли добраться до близлежащих планет, таких как Марс, за отрезки времени, которые очень малы по сравнению с продемонстрированными продолжительностями жизни находящихся в «спячке» бактерий [60]. Таким образом, на протяжении геологической истории бесчисленные бактерии почти наверняка были перенесены с Земли на Марс. Более того, если на Марсе есть или когда-либо была бактериальная жизнь, также происходил естественный перенос этих организмов с Марса на Землю. Действительно, по оценкам, на Землю каждый год падает 500 килограммов нестерильных марсианских пород. Это наблюдение показывает, что современные дорогостоящие программы «планетарной защиты», учрежденные различными космическими агентствами, чтобы предотвратить транспортировку микроорганизмов между планетами на космических аппаратах, бессмысленны. У микроорганизмов уже есть множество собственных кораблей, и они регулярно путешествовали в течение последних 3,5 миллиарда лет.
То, как легко бактерии перемещаются между Землей и Марсом, делает маловероятным, хоть и не невозможным, тот факт, что прошлая или настоящая марсианская жизнь могла зародиться отдельно от земной. Для того чтобы эти процессы протекали независимо, они должны были быть почти одновременными, поскольку в противном случае планетарная жизнь, которая возникла первой, имела бы преимущество в распространении. Более вероятно, что и Земля, и Марс были «засеяны» одновременно из внешнего, по-видимому, межзвездного источника или что жизнь развивалась из местных химических соединений или на Земле, или на Марсе и попала на другую планету, как только приобрела форму, способную выжить в космическом полете. Мы видели из недавнего обсуждения, что отсутствие предшествующих бактериям организмов на Земле заставляет предположить, что исконно жизнь развивалась на Земле. Таким образом, наиболее вероятные альтернативы следующие: а) жизнь возникла на Марсе, а затем была посеяна на Земле или б) Земля и Марс были засеяны одновременно из межзвездного источника.
Я не рассматриваю вариант, при котором только Земля, а не Марс была засеяна извне. Я делаю это, поскольку теперь ясно, что по поверхности Марса в течение сотен миллионов лет его ранней истории текла жидкая вода. Таким образом, если существовал бы межзвездный источник бактерий, Марс, конечно же, тоже был бы засеян.
Если свести варианты появления бактерий на планетах к приведенным выше пунктам а и б, это заставляет решающим образом переформулировать вопросы, связанные с поиском жизни на Марсе. Вопрос о существовании в прошлом бактерий на Марсе перестает быть ключевым, они почти наверняка там были. Важнее другое: есть или были ли когда-то на Марсе организмы – предшественники бактерий? Если мы сможем найти доказательства этому, то мы должны заключить, что а верно. Если не сможем, то мы вынуждены будем сделать вывод б.
Последствия любого из этих результатов будут захватывающими. Например, если на Марсе обнаружат предшественников бактерий, тогда мы наконец получим представление о фундаментальных этапах перехода от химии к жизни. Кроме того, поскольку большая часть поверхности Марса достаточно хорошо сохранилась за 3,8 миллиарда лет, у нас была бы возможность непосредственно по окаменелостям прочитать историю развития жизни из неживой материи. В сущности, мы бы получили возможность читать книгу самой жизни.
С другой стороны, если поиск жизни на Марсе позволит обнаружить только доказательства присутствия того же рода хорошо развитых и способных к космическому перелету бактерий, которые нам известны как самые ранние обитатели Земли, то это значило бы, что обе планеты были засеяны из межзвездных источников. Это бы доказало справедливость теории межзвездной панспермии и, следовательно, означало бы, что микробная жизнь может быть обнаружена почти на всех из многих миллиардов подходящих для микроорганизмов планет, которые, предположительно, рассеяны по всей нашей Галактике. Так как микроорганизмы способны эволюционировать в высшие формы, это также в значительной степени увеличивает шансы на то, что мы найдем высокоорганизованную и даже разумную жизнь.
Поиск на Марсе живых и окаменелых предшественников бактерий, таким образом, невероятно важен для понимания жизни и места человечества во Вселенной. Совершенно ясно, что грамотно провести поиски могут только люди-исследователи, работающие на поверхности планеты. Окаменелости предшественников бактерий могут быть очень древними и потому редкими. Кроме того, если Маккей прав – а теперь кажется, что это возможно, – тогда нам также нужно будет искать окаменелые останки макроскопических животных и растений. Так как влажный период существования Марса закончился 3 миллиарда лет назад, любые окаменелости этих существ будут не менее древними и значительно более редкими, чем кости динозавров на Земле. Поэтому было бы крайне неразумно надеяться, что такие ископаемые обнаружатся в килограмме вещества, доставленного на Землю в ходе роботизированной миссии.
Но настоящая неожиданная научная удача на Марсе явится нам, если мы обнаружим живые организмы, либо предшественников бактерий, либо, если нам очень повезет, бактерий или даже эукариотов изолированного происхождения. Нам нужны живые организмы, если мы хотим изучить их структуру и узнать подробности о том, какие стадии прошли их предшественники, чтобы осуществить переход от химических соединений к жизни. Нам нужны живые организмы, если мы хотим наверняка определить, имеют ли марсианские бактерии общее происхождение с земными, или же они сформировались изолированно. И если марсианская жизнь развивалась отдельно, только живые образцы покажут нам, какой путь развития она выбрала.
Для получения таких образцов нам нужно будет установить буровые установки, способные проникнуть на глубину километра или более под поверхность Марса, чтобы достичь жидких грунтовых вод и активной биосферы, которую они, вероятно, содержат. Это задача не для малых автоматических зондов.
Если мы хотим узнать правду о природе жизни, на Марс придется лететь людям-исследователям.
Приложение IДекларация о создании марсианского общества
Человечеству пришло время лететь на Марс.
Мы готовы. Хотя Марс далеко, мы гораздо лучше подготовлены сегодня к отправке человека на Марс, чем мы были готовы путешествовать на Луну в начале космической эры. При достаточной целеустремленности мы могли бы могли отправить на Марс наши первые команды в течение десятилетия.
Причины для того, чтобы стремиться на Марс, очень веские.
Мы должны лететь на Марс ради знаний о Марсе. Наши автоматические зонды показали, что Марс когда-то был теплой и влажной планетой, подходящей для того, чтобы приютить начало жизни. Но приютил ли? Поиски окаменелостей на поверхности Марса или микробов в грунтовых водах под его поверхностью могут дать ответ. Если такие находки появятся, они докажут, что формирование жизни не является уникальным для Земли процессом, и станут косвенным свидетельством, что Вселенная наполнена жизнью и, возможно, разумом. С точки зрения понимания нашего истинного места во Вселенной это было бы самым важным научным прорывом со времен Коперника.
Мы должны лететь на Марс ради знаний о Земле. В начале XXI века у нас есть доказательства того, что мы серьезно меняем атмосферу Земли и окружающую среду. Нам критически важно лучше понимать все ее аспекты. Сравнительная планетология является очень мощным инструментом в этом деле, что подтверждается тем, как исследования венерианской атмосферы помогли нам обнаружить угрозу глобального потепления, вызванного парниковыми газами. Марс, планета, наиболее похожая на Землю, научит нас еще более важным вещам. Знания о нашем родном мире, которые мы получим, могут стать ключом к нашему выживанию.
Мы должны лететь на Марс ради сложных задач. Цивилизации, как и люди, процветают, если они к чему-то стремятся, и приходят в упадок, если стремиться не к чему. Прошло то время, когда человеческие общества использовали войну в качестве движущей силы для технического прогресса. Поскольку мир движется к единству, мы должны объединиться, но не во всеобщей пассивности, а в общем начинании, подготовиться и принять более великий и благородный вызов, чем мы ранее бросали друг другу. Первые исследования Марса человеком станут таким вызовом. Кроме того, объединенное международное разведывание Марса будет служить примером того, как те же совместные действия могли бы работать на Земле и в других предприятиях.