Анатолий Лёвин

Блогер-эколог, природоохранник и экопросветитель.

Есть ли жизнь на Земле?

Есть ли жизнь на Земле?

Знаменитый путешественник и натуралист Александр Гумбольдт ещё в самом начале 19-го века заложил понятие «всюдность жизни». Эту обязательную характеристику земной биосферы в 20-м веке развил и научно обосновал Владимир Иванович Вернадский, отец-основатель геохимии и один из творцов современной экологии. По Вернадскому, «плёнка жизни» особенно богата и разнообразна на границе раздела сред – на земной поверхности, где соприкасаются атмо-, гидро- и литосфера. С младых лет всегда был убеждён в правоте этих великих учёных, да и кто бы осмелился спорить? Биосфера – на то она и биосфера, чтобы быть сферой жизни в буквальном смысле, по определению.

Сейчас, в 21-м веке тема всюдности жизни на Земле вновь обрела актуальность. В связи с поисками её – жизни – во Вселенной и, конкретно, на Марсе. В стремлении доказать принципиальную возможность обитаемости Красной планеты экзобиологи и астрофизики ищут в самых потаённых закутках Земли организмы-экстремофилы, живущие и здравствующие в условиях, по нашим понятиям, адски-невыносимых, где ничто живое, казалось бы, выжить не в состоянии. И они находят жизнь в таких необитаемых местах – в пересолёных и сернокислых озёрах, в горячих камчатских гейзерах, в абсолютно сухом грунте чилийской пустыни Атакама, в вечной мерзлоте Якутии или в вечной же темноте Марианской впадины при чудовищных давлениях. В итоге на Земле обнаружены целые экосистемы и группы анаэробных и хемосинтезирующих организмов, отличающихся принципиально иным метаболизмом, основанном на совершенно других, совсем не тех, чему учат в школе, энергетических потоках, биохимических процессах и схемах клеточного дыхания. Каждое новое открытие подтверждает правоту учения Вернадского и вселяет новые надежды в восторженные души астробиологов и уфологов-марсоведов.

Одним из таких якобы совершенно безжизненных мест признаны Сухие Долины Мак-Мёрдо в Антарктиде, в Земле королевы Виктории на побережье моря Росса. Их плотное изучение началось лет 10 назад, когда вновь активизировалась марсианская программа NASA. По факту это самое ветреное, самое холодное и самое безводное место на планете, где скорость постоянно дующих ветров достигает 320 км в час, температуры выше 0 градусов даже антарктическим летом не бывает, а дожди не выпадали последние 2 миллиона лет ни разу.

 
1Сухие Долины Мак-Мёрдо. Антарктида. Вид с орбиты. 
Фото NASA

Правда, и там имеются озёра, разумеется, замёрзшие. Ледяные и ни разу не таявшие, надо полагать, тоже многие миллионы лет:
2. Одна из Сухих долин Мак-Мёрдо с ледяным озером. 
Фото National Geographic
Wallpapers, 2001


2а. Крупное ледяное озеро Ванда в Долине Райта. 
Фото Malcom McLeod, 2010 г.


2б. Ледяное озерко Канопус в Долине Райта. Вид с вертолёта. 
Фото Malcom McLeod, 2010 г.

Хотя одно из них наоборот, никогда не замерзающее озеро Дон-Жуан (Don Juan Pond) – названо не в честь похотливого героя-ловеласа, а по именам первооткрывателей, американских вертолётчиков Дона Ро и Джона Хики, хотя шутка юмора здесь налицо). Не замерзает Дон-Жуан из-за своей чрезвычайно солёной воды, гораздо солёнее знаменитого Мёртвого моря.
Озеро безжизненное, так как фактически оно даже не озеро, а большущая лужа (средняя глубина всего-то 10 см при площади 3 га) сверхнасыщенного раствора хлорида кальция, который в виде сложного гидрата с трудновыговариваемым именем антарктикит осаждается на дне. (Кстати, здесь же, в «озере» этот антарктический природный минерал впервые и открыт.) Ну, а кто ж не знает хлорид кальция, чрезвычайно едкое и противное лекарство по столовой ложке 2 раза в день? Его «аптечная» концентрация 10%, в то время как в Дон-Жуане = 40%. 


3. Озеро Дон-Жуан в Долине Райта – самая солёная и незамерзающая лужа в мире.
Фото Malcom McLeod, 2006 г.


3а. За последние два десятка лет «озеро» сильно скукожилось (почти втрое). Его «берега» отмечают белые отложения солей.
Фото из пресс-релиза Университета Джорджии, 26 апреля 2010 г.

Если Сухие Долины считаются самым экстремальным местом на Земле, то незамерзающая даже при 53-градусном морозе озеро-лужа Дон-Жуан – и подавно. Понятно, что это «озеро» выпадает из понятия «всюдности жизни», и даже марсоведы здесь никаких надежд на сенсацию не питают.

Сенсацию принёс 2010-й год, когда Крэйг Керри с коллегами на обледенелых склонах гор, окружающих Сухие Долины Мак-Мёрдо, в слое вечной мерзлоты и льда обнаружил довольно богатую видами экосистему криптоэндолитов (буквально: «спрятанные внутри камней»), в том числе, новые для науки криофильные (морозолюбивые) микроорганизмы. Что чрезвычайно возбудило марсоведов и экзобиологов: эта находка сработала как подтверждение гипотезы обитаемости Марса и ледяного спутника Юпитера Европы (а может, и Энцелады – сатурнианского спутника). Тем более что ещё в 1970-х годах само NASA выбрало Сухую Долину как модель марсианской поверхности для испытаний посадочных модулей космических аппаратов «Викинг», а у тех обнаружение жизни на Красной планете было одной из главных задач миссии. 

(Справедливости ради следует сказать, что первые супер-холодостойкие микроорганизмы были открыты советскими российскими учёными в якутской вечной мерзлоте ещё в 80-х годах прошлого века; и не только бактерии, но и одноклеточные водоросли. Причём, установлено, что в таком замороженном состоянии криоконсервации они могут сохранять жизнеспособность до 3 миллионов лет!)

В общем, везде, где экзобиологи ищут на Земле жизнь, они её находят.

Но вот на днях случилась сенсация противоположного характера: впервые за всю историю науки со времён великого Вернадского жизнь на Земле обнаружить не удалось!

Американо-канадский коллектив учёных под руководством микробиолога Жаклин Гурдиал (Jacqueline Goordial) из Университета Мак-Гилла в Квебеке (Канада) и космолога Альфонсо Давилы (Alfonso Davila) из Исследовательского центра Эймса (NASA/SETI, Калифорния) после нескольких лет бесплодных попыток не смог обнаружить признаки жизни в пробах грунта, взятых в Университетской Долине, расположенной там же, где и прочие сухие «долины» Земли Королевы Виктории. Своё исследование учёные опубликовали в научном «Междисциплинарном журнале экологии микроорганизмов» (The ISME journal, онлайн версия от 19 января 2016 г.)

Полевые работы в Университетской Долине проводились коротким антарктическим летом в январе 2013 года. Джеки Гурдиал накануне экспедиции завела блог-дневник с юмористическим названием «Surviving, (maybe smiling), cryophiles». Начинается он 29 декабря восторженно: «Это очень здорово, потому что такое наблюдается только в одном месте на Земле, и это похоже на то, что наблюдалось в месте посадки «Pheonix» на Марсе. Если мы сможем показать, что в этой среде на Земле процветает жизнь, то это значит, что нечто подобное может происходить и на Марсе». И ещё, с юмором: «Это нехорошее место, чтобы здесь жить, даже если вы крутая бактерия… Очень рада, искать микробов в этой Марс-среде!».

Маленькая высокогорная полярная пустыня Университетская Долина входит в состав антарктических Сухих Долин Мак-Мёрдо, и, по-видимому, является самым суровым местом в этом регионе, да и на всей нашей планете. Приютилась она в горах Квотермена на высоте от 1650 до 1800 метров над уровнем моря. Где среднегодовая температура = -23 по Цельсию, и никогда не поднимается выше минус двух с половиной, а вода присутствует только в виде атмосферных водяных паров или сдуваемой с ледников снежной крупки. Причём атмосферной влаги настолько мало, что конденсация её в изморозь происходит едва-едва. А то, что сдувается сверху – тут же снова выдувается ветрами и испаряется, не превращаясь в воду, а сразу переходя из кристаллического состояния в газообразную фазу. За год, в пересчёте на стандартные миллиметры дождемера, набегает менее 10 мм. «…Когда мы добрались туда, она была покрыта снегом! Что было весьма удивительно, но дало нам шанс увидеть на месте, как быстро снег в этой долине сублимируется и сдувается сильными ветрами, нисходящими с гор» - записала в блоге Жаклин Гурдиал 25 января 2013 г.


4. Вот они, «снежные заносы» Университетской Долины в понимании местных.
Фото Jackie Goordial, 23 января 2013.

Почвогрунты здесь находятся в состоянии вечной мерзлоты, причём мерзлоты сухой, каковая достигается, например, при вакуумном сублимировании порошкообразных продуктов питания. Сухая мерзлота выглядит как песок на жарком пляже. А те слои, что поглубже, они да, имеют чуток ледяных частиц, но образовались эти ледяные частицы за многие тысячелетия не из жидкой воды, а из замёрзшего водяного пара, из изморози. И этим Университетская Долина очень похожа на марсианские пустыни.

5. Сухая мерзлота похожа на пляжный песок.
Долина Пирса. Полдень, антарктическое солнце в зените.
Фото Jackie Goordial,
21 января 2013.



5а. Университетская Долина.
Сухая мерзлота не просто похожа на пляжный песок, она и сыплется так же.
Фото Jackie Goordial, 23 января 2013 г.


Предварительные палеоклиматические исследования показали, что погода в этих местах оставалась стабильной – именно такой, как сегодня – на протяжении последних 150 тысяч лет, а чрезвычайно холодные и сухие условия в регионе установились, по крайней мере, уже с середины миоцена. Идеальные марсианские погодные условия!

Для поиска живых организмов в этой долинке выбрали участки не такие безнадёжно безводные и безжизненные, а немножко выше по склону, поближе к леднику, где мёрзлый грунт содержит чуток вечного льда:


6. Места взятия проб в Университетской долине.
Фото слева: Общий вид исследуемого района с орбиты.
Фото справа: Университетская долина. Красные точки = метеорологические станции; жёлтые точки = места взятия кернов.
Рисунок внизу: Схема кернов (Dry permafrost = сухая мерзлота; Ice Cemented Permafrost = обледеневшая мерзлота). 
Иллюстрация к статье в The ISME Journal от 19 января 2016 г.



6а. Полевой лагерь в Университетской долине. 
В правой части кадра - моторный ледяной бур, с помощью которого брали почвенные керны.
Просто вручную не получится – мёрзлый грунт сцементирован. Бур этот, кстати,
дистанционно управляемый и придуман в стенах
NASA для марсианских колонистов,
а здесь, в Сухих Долинах Мак-Мёрдо в январе 2013 года проходил первые полевые испытания.
Фото
Jackie Goordial, 23 января 2013 г.

23 января 2013-го года были взяты неглубокие керны (42 и 55 см) почвогрунтов в двух участках исследуемого района (см. фото 6), и потом в течение трёх лет в лаборатории исследователи пытались разными способами «вытянуть» из почвенных образцов хоть какую-то бактериальную или грибковую культуру. Проделав тысячи опытов, использовав более тысячи чашек Петри... Безрезультатно!

Ну, «почвенные образцы» – слишком громко сказано. Так, просто грунт, порода. Ведь по классическому определению В.В.Докучаева «почва – это биокосное тело». То есть, состоящее из минерального грунта и живого вещества плюс биоорганических продуктов, отходов жизнедеятельности. Ну, а какая тут может быть почва, когда даже простейшей углеводородной органики в пробах обнаружено с гулькин нос, на уровне метеоритного вещества. Да что органики, даже углекислого газа и метана, которые являются индикаторами метаболических процессов в почве, найти не удалось.

Похоже, в ходе полевых испытаний и лабораторных анализов попутно был зарегистрирован мировой рекорд стерильности in vivo.

А теперь представим такую фантастическую ситуацию: прилетают на нашу планету в своей «тарелке» марсиане, высаживаются в Университетской долине Антарктиды (по их – марсианскому-то разумению – это самые комфортные условия и соответственно, самое перспективное место для поисков живых существ), и что они там обнаруживают? – Отсутствие ваще каких-либо следов жизни на Земле!

P.S. Вообще-то команда Джеки Гурдиал искала в этом безжизненном месте Антарктиды оправдание для активных поисков жизни в северной полярной области Марса, в месте посадки аппарата Phoenix. Не нашла. Но в науке отрицательный результат – тоже результат. Из которого можно извлечь далеко идущие выводы. Хотя полученные данные обескуражили и расстроили самих исследователей, вышли они из ситуации достойно, заявив, что, «по-видимому, установили нижнюю предельную границу возможных условий существования жизни». По крайней мере, одну такую дырочку (сенсационную!) в «плёнке жизни» на Земле они-таки нашли.

Послужившее мне информационным поводом для написания данной статьи интервью профессора Лайла Уайта в университетском журнале Мак-Гилла «Nearing the limits of life on Earth», предваряется следующей аннотацией-намёком: «Бесплодные попытки найти живые активные микроорганизмы в холодных антарктических почвах имеют последствия для поиска жизни на Марсе». Из чего следует, что и на других планетах в условиях, схожих с антарктическими университетско-долинными, жизнь, аналогичная земной, едва ли может существовать. Даже при наличии какого-то количества воды. Да и марсианская водичка, которую, кажись, всё-таки на Красной планете уже нашли,  – ведь она, по сути, сама-то является насыщенным раствором перхлоратов и хлорида кальция. Как в абсолютно безжизненной Дон-Жуанской луже в Сухих Долинах Мак-Мёрда.

Правда, авторы исследования перестраховываются, что-де результаты их опытов имеют достоверность в пределах чувствительности аппаратуры. Но при этом указывают эту самую математическую достоверность результатов = от 96% до 99%. В этом намёке их выводы обречённо повторяют вывод 40-летней давности упомянутой выше марсианской миссии «Викингов»: «…либо количество микроорганизмов в местах посадок «Викингов» ничтожно мало, либо их нет вообще».

Жалко. Снова мы одни во Вселенной…

 

загрузка...

Мнения

Авторская колонка

Показать все пункты Скрыть все пункты

Анатолий Лёвин

Блогер-эколог, природоохранник и экопросветитель.

Публицист - занимаюсь популяризацией естественнонаучных знаний. Люблю много знать - и вам настоятельно рекомендую!