Если феномены, о которых идет речь в «Звездном пути», «Зоне 51», «Древних пришельцах» и «Войне миров», можно рассматривать в качестве антропологических ориентиров, это значит, что человечество поглощено поиском ответа на вопрос о возможности существования жизни за пределами Земли. Есть ли хотя бы на одной из 4437 недавно открытых экзопланет следы жизни? Как могут выглядеть эти формы жизни? Как они функционируют? И, если бы они прибыли на Землю, был бы ли это дружественный визит или он был бы больше поход на сюжет «Битвы за Лос-Анджелес»?
Возможность существования жизни за пределами Земли вызывает бесконечный интерес, однако вопрос о том, как именно 3-4 миллиона лет назад зародилась жизнь на нашей собственной планете, кажется, беспокоит людей гораздо меньше. Но, как выясняется, эти два вопроса могут быть связаны друг с другом гораздо теснее, чем вы прежде думали. На самом деле, вполне возможно, что жизнь на Земле зародилась за ее пределами – на Марсе.
В 2013 году на Голдшмидтовской конференции во Флоренции Стив Беннер (Steve Benner), молекулярный биофизик и биохимик из Фонда прикладной молекулярной эволюции, представит свою версию появления жизни на Земле. Он хорошо осознает, что половина аудитории воспримут его идеи резко критически. «Люди, возможно, даже будут в меня чем-нибудь кидаться», – смеется он, намекая на то, что идеи многим могут показаться слишком неправдоподобными. Однако к таким выводам он пришел, основываясь на строго научной базе, которая и стала логическим объяснением того, почему земная жизнь на самом деле зародилась на Марсе.
Читайте также: Жизнь на Марсе - заглянем в «бюро находок»
В науке есть масса парадоксов: если на небе бесконечное количество звезд, то почему ночью небо темное? Как свет может одновременно вести себя как совокупность частиц и как волна? Если французы едят много сыра и масла, почему во Франции уровень смертности от заболеваний сердечнососудистой системы такой низкий? И вопрос об истоках жизни является не менее сложным, в нем тоже заложены два парадокса: парадокс смолы и парадокс воды. По мнению Беннера, эти два парадокса затрудняют поиски объяснений возникновения жизни на Земле. И оба эти парадокса, как он добавляет, снимаются, если предположить, что жизнь сначала возникла на Марсе.
Парадокс смолы понять довольно легко. «Если воздействовать на органический материал энергией, он скорее превратится в битум, а не создаст жизнь», – объясняет Беннер. Если у органических молекул не будет возможности воспроизводить себя, производить потомков, которые в свою очередь, проходя через процесс мутаций, тоже смогут себя воспроизводить, то органическая материя под воздействием энергии (энергии солнечного света или геотермального тепла) превратится в смолу. Давным-давно на Земле было множество органических материалов –цепочки углерода, водорода и азота, которые считаются строительными материалами всего живого. Если принять во внимание парадокс смолы, то все эти органические материалы должны были превратиться в нечто, напоминающее битум. «Вопрос заключается в том, как этим органическим материалам удалось в условиях молодой планеты Земля перескочить через свою смоляную участь сразу к этапу, приближающему вас к Дарвиновской эволюции. Потому что как только это произойдет, вы уже сможете приспособиться к любой среде, которая будет вас окружать», – объясняет Беннер.
Далее идет так называемый парадокс воды. Несмотря на то, что жизни требуется вода, если органическому материалу удастся избежать своей смоляной участи и перейти к этапу дарвиновской эволюции, то в потоке воды вы не сможете собрать необходимые для строительства кирпичики вместе. Строительные блоки жизни начинаются с генетических полимеров – самый известных из них – это ДНК, и его менее известный, но не менее значимый друг РНК. Эксперты пришли к выводу о том, что РНК, вероятнее всего, является первым генетическим полимером, поскольку в современном мире РНК играет очень важную роль в производстве других органических соединений. «РНК является ключевой составляющей рибосом, из которых состоят белки. Нет практически никаких сомнений в том, что РНК, представляющая собой молекулу, принимающую участие в катализе, появилась раньше белков», - объясняет Беннер. Сложность заключается в том, что, чтобы РНК могла соединиться в длинные цепочки, это должно происходить не в воде. «Многие люди уверены, что вода необходима для зарождения жизни. Но лишь немногие понимают, насколько разрушительной вода может быть», – добавляет Беннер. Для РНК вода чрезвычайно губительна: в воде разрушаются связи между составляющими РНК, что мешает формированию длинных цепочек.
Также по теме: Ученые - жизнь после вымирания может не возродится
По словам Беннера, эти два парадокса можно разрешить с помощью двух чрезвычайно важных групп минералов. Первая из них – боратовые минералы. Боратовые минералы, содержащие такой элемент, как бор, мешают строительным кирпичикам жизни превращаться в смолу, если они входят в состав органических соединений. Бор старается перетянуть на себя электроны, чтобы стать стабильным. Если он перетягивает на себя электроны кислорода, то вместе бор и кислород формируют минеральный борат. Но если молекулы кислорода, которые бор находит, уже связаны с углеводородами, то молекулы углеводорода и бора формируют сложную органическую молекулу с вкраплениями бора, которая менее устойчива к распаду.
Вторая группа минералов, о которых пойдет речь, это минералы, содержащие молибдат, соединение, состоящее из молибдена и кислорода. Молибден, в большей степени прославившийся благодаря книге Дугласа Адамса (Douglas Adams) «Автостопом по Млечному пути», чем благодаря своим свойствам, имеет огромное значение, потому что он берет углеводороды, которые бораты стабилизируют, связывает их и запускает реакцию, в результате которой они превращаются в рибозу – Р из РНК.
И все это возвращает нас к Марсу. Боратов и молибдата на Земле мало, а на молодой планете Земля их было особенно мало. Молибден в составе молибдата находится в окисленном состоянии, а это значит, что ему нужны электроны из кислорода или другие отрицательно заряженные ионы, чтобы стать стабильным. Однако на нашей планете в прошлом было крайне мало кислорода для формирования молибдата. Плюс, возвращаясь к парадоксу воды, молодая Земля в буквальном смысле была водным миром – суша составляла всего 2-3% от общей площади ее поверхности. Бораты растворяются в воде, и, если Земля была полностью покрыта водой, как предполагают ученые, частицам редкого элемента, растворенным в гигантских объемах воды, было бы крайне трудно найти недолговечные органические молекулы, чтобы вступить в ними в связь. Более того, статус Земли как планеты, полностью покрытой водой, серьезно затрудняет процесс формирования РНК, потому что в воде он сам по себе практически невозможен.
Между тем, на Марсе ситуация была совершенно иной. Хотя 3-4 миллиона лет назад на Марсе, несомненно, была вода, ее там было гораздо меньше, чем на Земле. А это в свою очередь приводит нас к выводу о том, что марсианские пустыни – места, где бораты и молибдаты находятся в высоких концентрациях – благоприятствовали формированию длинных цепочек РНК. Более того, 4 миллиона лет назад атмосфера Марса содержала гораздо больше кислорода, чем атмосфера Земли. А недавний анализ состава марсианского метеорита подтвердил, что на Марсе в прошлом был бор.
Читайте также: Марсианские хроники
По мнению Беннера, молибдат там тоже был. «Только тогда, когда молибден сильно окисляется, он способен влиять на формирование жизни, – объясняет Беннер. – Молибдата не было на Земле в тот период, когда на ней появилась жизнь, потому что 3 миллиона лет назад на поверхности Земли было очень мало кислорода – а на поверхности Марса он был».
По мнению Беннера, эти факторы свидетельствуют о том, что жизнь впервые появилась на Марсе, нашем ближайшем соседе в космосе, на котором были все условия для ее зарождения. Но жизнь на Марсе не смогла сохраниться. «Разумеется, Марс просто высох. Процесс высыхания имел огромное значение для зарождения жизни, но не для ее сохранения», - объясняет Беннер. Вероятнее всего, в какой-то момент в Марс врезался метеор, и это привело к тому, что в космос попали обломки, содержавшие «строительные материалы», необходимые для жизни, которые в конечном итоге добрались до поверхности Земли.
Не могла ли резкая смена окружающей среды помешать этим строительным материалам заложить основы жизни? Беннер так не считает. «Скажем, жизнь зародилась на Марсе и долгое время процветала в условиях Марса, – объясняет он. – В Марс попадает метеор, от удара от него откалываются большие глыбы, на которых сидели наши органические предки. Потом они оказались на Земле и обнаружили, что здесь масса воды, которой так не хватало на Марсе. Будет ли такая окружающая среда подходящей для них? Несомненно, они оценили гигантские запасы воды, позволявшие им ни о чем не беспокоиться».
Поэтому, прости Лил Уэйн (Lil Wayne), пора тебе отказаться от своего заявления об исключительности и претензий на четвертую планету от Солнца. Потому что, как считает Беннер, «сейчас у нас есть масса доказательств того, что на самом деле мы все марсиане».
