Сначала о литоспермии. Более привычная уху «панспермия» ныне уже является гипотезой устаревшей. Причём устаревала она так долго, что люди уже забыли смысл приставки «пан», вообще означающей «общность». Гипотеза предполагала общее для всей галактики происхождение жизни, – внепланетарное, космическое, – в туманностях, где зарождаются некие «семена» засевающие планеты ещё на этапе формирования. Позволяя объяснить, – вполне научно, – подозрительно ранее появление жизни на Земле, панспермия пользовалась большой популярностью. И в каком-то смысле даже восторжествовала.
Во всяком случае, в настоящий момент решающий вклад небулярных веществ в зарождение жизни на Земле стал рабочей гипотезой. Изучая состав вещества туманностей исследователи нашли там столько высокомолекулярной органики и столько интересного вообще… Но никаких «семян жизни». Только нужные для её появления молекулы в ассортименте. Сейчас уже точно можно сказать, что вне планет проходит важный этап пребиотической эволюции. Однако не более того.
...Также к «панспермии» не правомерно относились гипотезы подразумевающее случайное занесение на Землю жизни метеоритами с других планет, и даже умышленное – иной цивилизацией. То и другое никогда и никем не рассматривалось всерьёз, но и без рассмотрения всё равно оказалось опровергнуто в результате реконструкции LUCA – общего предка бактерий, архей и эукариот. LUCA не то чтобы «самый древний» организм, но самый древний из тех, чью ДНК можно восстановить собрав общие для всего живого участки. По результату оказалось, что живший на Земле 4.3-4.1 миллиардов лет назад организм ещё не в полном смысле являлся организмом, – в его метаболизме сочетались биологические и абиогенные процессы. Но вполне определённо на планете был «местным». LUCA оказался адаптирован к условиям ранней Земли (включая вторжения «бездомных» автокаталитических молекул). И совершенно нетранспортабелен. Путешествия на метеорите он бы точно не перенёс, да и вообще в принципе не был ещё отделим от какого-то естественного химического реактора.
...Вместе с тем, в процессе проработки гипотезы расселения микроорганизмов через космическое пространство был собран интересный и обнадёживающий материал. Так получилась «литоспермия», – гипотеза о возможности расселения микроорганизмов на метеоритах через космическое пространство. Но не откуда-то на Землю. А – вообще. Например, с Земли на Марс. Или просто с планеты Х на планету Y. Это возможно?
Литоспермия, как минимум, не имеет недостатка предыдущих гипотез, очень быстро ставшего очевидным. Ведь, вопреки уверенности публики, знаменитая жизнестойкость бактерий вовсе не автоматическое следствие их примитивности, а результат миллиардов лет эволюции. Так способность микроорганизмов выживать в вакууме подразумевала сохранение всхожести спор. Но способность к спорообразованию, – именно для консервации при попадании в несовместимые с жизнью условия, – появляется не сразу. Она не у всех бактерий есть, её нет у архей и не было в LUCA… А если бы жизнь свалилась на Землю из космоса способность переносить перемораживание, сублимацию, высокие дозы радиации была бы присуща ей изначально…
В случае литоспермии нет такой проблемы. На метеориты можно грузить микроорганизмы готовые к неожиданностям.
Самой готовой была признана бактерия Deinococcus radiodurans. Эти бактерии обитают в очень сухом песке пустынь. Причём, любых – от Длины Смерти до антарктических оазисов. Соответственно, дейнококки максимально устойчивы как к перемораживанию, так и перегреву и высушиванию. Прославились же они рекордной стойкостью к радиации, включая не только ультрафиолет, но жёсткую гамму… Плюс, ещё одной очень важной особенностью дейнококков является то, что как раз они-то не способны к образованию спор. Образование споры не столько средство защиты от агрессивной среды, сколько способ расселения. Спора «срабатывает», снова превращаясь в бактерию, только в строго определённых – благоприятных для размножения данных бактерий – условиях. И здравый смысл подсказывает, что на другой, необитаемой ещё планете привычных условий бактерия не найдёт… Высушенные же дейнококки, как и тихоходки, перезапускаются автоматически – по принципу «просто добавь воды».
Но главное – стойкость к радиации. В прошлом эксперименты уже показали, что ионизирующие излучения – главное препятствие на пути расселения по космосу. Вакуум и криогенные температуры спорам не вредят. Но облучение их постепенно уничтожает. И на сей случай дейнококки обзавелись многоэшелонированной защитой.
Каждая из бактерий держит от 4 до 10 полных копий генома. Что, в случае, если жизнедеятельность не прекращается, делает её практически неуязвимой. Битые молекулы ДНК восстанавливаются по образцу уцелевших. Одновременно бактерия нейтрализует ионами марганца свободные радикалы ОН, образующиеся при радиолизе воды, – а химически активный остаток внутри клетки представляет ещё более серьёзную угрозу, чем разрушение генома.
Сублимированная бактерия не функционирует и, как следствие, естественно, не чинится в реальном времени. Повреждения накапливаются, и 15 тысяч Греев (5000 смертельных для человека доз) обычно достаточно, чтобы расстрелять все резервные копии ДНК… Но в таком случае с радикалами проблемы нет, – без воды нет и радикалов, – а хотя бы одну рабочую копию ДНК после оживления бактерии удаётся собрать из обломков. Чем на меньшие фрагменты молекулы изрублены квантами, тем выше шансы, что дейнококк, всё-таки, погибнет, но дозы гарантирующей уничтожение всех экземпляров, видимо, не существует.
С честью выдержали дейнококки и испытания перегрузками, – старт с планеты сопряжён с достижением выбитого импактом обломка второй космической скорости. Даже при стрельбе живыми бактериями, оказалось, что с Марса дейнококк взлетит. При перегрузках эквивалентных старту с Земли мембраны бактерий, всё-таки, лопались. Но это не всегда их убивало.
...Здесь, правда, стоит остановиться, отметив, что дейнококки обладают не всем комплексом свойств необходимым бактериям-колонистам. Прежде всего, дейнококки дышат кислородом, – что и естественно для микроорганизмов обитающих на поверхности Земли. Также эта бактерия практикует хемосинтез, используя большой спектр реагентов, но нуждается в сахарах и другой биогенной органике. На не обустроенной планете она бы применения своим способностям не нашла… Но теоретически не исключено сочетание всех нужных качеств в одном микроорганизме.
Интересна гипотеза литоспермии тем, что условия для жизни микроорганизмов на планетах, – это даже по Солнечной системе видно, – редкостью не являются. Редки условия, при которых жизнь может принять более сложные формы. Но и на уровне бактерий за миллиарды лет эволюция может добиться исключительного уровня жизнестойкости, – просто методом исключения, чего-то иного от бактерий и требовать нельзя. Продуктом старых бескилородных миров с высокой вероятностью должны быть хемосинтезирующие экстремофильные микроорганизмы, – может, ещё и жёстче дейнококков, – обладающие всеми задатками для того, чтобы выдержать космический перелёт.