Мы часто забываем, какое чудо само существование жизни — это поистине уникальное и редкое явление. Насколько нам известно, Земля — единственная планета, способная поддерживать жизнь, и, скорее всего, она возникла в форме чего-то похожего на современные одноклеточные прокариоты.
Однако ученые не теряют надежды найти то, что они называют LUCA (Last Universal Common Ancestor — последний универсальный общий предок, от которого произошли все известные живые организмы), за пределами нашей планеты.
Где мы ищем?
С тех пор как люди начали фантазировать о марсианах, научное понимание окружающего мира значительно изменилось. Последние аппараты, исследовавшие поверхность Красной планеты — марсоходы Perseverance и Curiosity — обнаружили соединения и минералы, указывающие на то, что когда-то условия на Марсе могли быть пригодны для жизни. Но на этом все.
Сегодня Марс — это красная пустыня, завораживающий, но мертвый ландшафт, который уж точно не является домом для маленьких зеленых человечков.
Другие планеты нашей Солнечной системы дают еще меньше надежд. Меркурий — обожженная скала, слишком близко расположенная к Солнцу. Атмосфера Венеры сухая и токсичная. Остальные планеты либо состоят из газа, либо находятся на слишком большом удалении от Солнца. Поэтому, помимо Марса, надежды на обнаружение форм жизни связаны в основном со спутниками Юпитера и Сатурна.
Надежда на ледяных лунах
Европа и Энцелад — спутники Юпитера и Сатурна — кажутся наиболее перспективными. Под толстыми слоями льда там скрываются огромные океаны, которые могут содержать органические молекулы — строительные блоки жизни, как мы ее знаем. Но потенциальные формы жизни там вряд ли будут похожи на инопланетян из фильмов. Скорее, они напоминали бы самые примитивные одноклеточные организмы Земли.
Если взглянуть еще дальше, то астрономы обнаружили уже более 5 500 планет, вращающихся вокруг других звезд. Лишь немногие из них считаются потенциально обитаемыми, и они сейчас активно исследуются. Но, как говорил Карл Саган в «Контакте»: «Вселенная — очень большое место. Если в ней есть только мы, то это невероятная трата пространства».
Поиски жизни в самых негостеприимных местах
До 1960-х годов ученые считали, что жизнь может возникнуть только в условиях, похожих на земные: в присутствии воды, при температурах от 0 до 40°C, с нейтральным уровнем pH, низкой соленостью и доступом к солнечному свету или другому источнику энергии.
Однако в середине XX века микробиолог Томас Д. Брок обнаружил бактерии, выживающие в горячих источниках Йеллоустонского национального парка, где температура превышает 70°C. Это открытие, хоть и не было связано с поисками внеземной жизни, кардинально изменило представления о возможностях выживания организмов.
С тех пор ученые нашли экстремофилов — микроорганизмы, способные выживать в самых суровых условиях: в трещинах полярных льдов, в глубинах океана под огромным давлением, в облаках, в чрезвычайно соленых водах Мертвого моря и даже в кислотных реках вроде Рио-Тинто в Испании. Некоторые экстремофилы способны выдерживать мощнейшие дозы радиации.
Но самое удивительное открытие ждало нас… внутри наших собственных тел.
Марсиане в вашем желудке
В 1980-х годах два австралийских врача, Барри Маршалл и Робин Уоррен, начали исследовать язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. До этого считалось, что причиной язв являются стресс и повышенная кислотность, а лечение было малоэффективным.
Уоррен, будучи патологоанатомом, обнаружил в биоптатах желудка бактерии и предположил, что именно они вызывают заболевание. Но его гипотеза шла вразрез с общепринятыми представлениями о том, что микроорганизмы не могут выживать в экстремально кислой среде желудка.
В 1981 году Уоррен привлек к исследованиям Барри Маршалла, который позже шутил, что его попросили «поработать с этим сумасшедшим Уорреном, который пытается превратить гастрит в инфекционное заболевание».
В 2005 году Маршалл и Уоррен получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие Helicobacter pylori и ее роли в возникновении язвенной болезни. Их работа произвела революцию в гастроэнтерологии.
Как выжить в кислоте?
H. pylori обладает уникальными механизмами выживания. Она использует жгутики, чтобы перемещаться по желудочным жидкостям, пробиваясь сквозь защитный слой слизи и прикрепляясь к стенке желудка.
С помощью фермента уреазы бактерия разлагает мочевину в желудке на аммиак и углекислый газ, создавая вокруг себя микросреду с более высоким pH, что позволяет ей выживать и размножаться. По мере роста колоний H. pylori выделяет токсины, которые воспаляют и повреждают ткани желудка, что в конечном итоге приводит к развитию язв.
Что это значит для поиска внеземной жизни?
Открытие H. pylori продемонстрировало, что жизнь способна адаптироваться даже к самым враждебным условиям: в полной темноте, в среде с кислотностью, сравнимой с уксусом, под воздействием агрессивных ферментов и постоянных движений пищеварительной системы.
Изучение экстремофилов дает надежду на то, что в самых неожиданных уголках Солнечной системы — или на одной из 5 500 известных экзопланет — могут существовать формы жизни. Возможно, те марсиане, о которых мы мечтаем, будут больше похожи на H. pylori, чем на разумных существ из фантастики.
Было интересно? Если да, то не забудьте поставить "лайк" и подписаться на канал. Это поможет алгоритмам Дзена поднять эту публикацию повыше, чтобы еще больше людей могли ознакомиться с этой важной историей.
Спасибо за внимание, и до новых встреч!