Поиски жизни в Солнечной системе

Растения пустынь. Можно было бы предположить, что клетки растений и животных, приспособившихся к жизни в безводных условиях, предъявляют не столь жесткие требова ния к наличию воды, как клетки других организмов. Однако это не так. Различные виды живых организмов, обитающие в пустыне, обладают сложными механизмами, которые позво ляют им приспособиться к окружающим условиям, под держивая в своих внутренних жидкостях водную активность, мало отличающуюся от той, которая присуща видам, живу щим во влажной среде. Растения достигают этого главным

Таблица 5. Водная активною 'ь некоторых растворов, представляю щих биологический интерес Раствор Температура, о,,. Источник "С данных Вода Любая 1.000 Сыворотка крови человека 37 0,994 [28] Клеточный сок (горох) 25 0,994 [24] Dipodomys (сыворотка крови) 37 0,993 [28] Tenehrio (жидкости тела) 25 0,987 [8] Морская вода 25 0,98 [31] Насыщенный раствор саха розы 25 0,85 [25] -- NaCI 25 0,75 [25] CaCI; 25 0,31 [33] - - CaCI, 0 0,42 [33] образом тем, что просто запасают воду впрок. В боль шинстве пустынь время от времени выпадают дожди, и некоторые растения, например кактусы и другие суккуленты, накапливают и хранят воду в стеблях и листьях, используя ее в засушливые периоды. Кроме того, эти растения могут уменьшать скорость испарения воды из листьев и стеблей, закрывая устьица (поры), через которые в нормальном состоянии происходит газообмен. Поскольку процесс фото синтеза, протекающий в организме, зависит от интенсив ности газообмена с атмосферой, закрытие устьиц приводит к замедлению роста. По данным П.С. Нобеля, лишь у не многих видов растений пустыни водная активность кле точных жидкостей падает до столь низкой величины, как ^ = 0,96 при 25 С.

Другие растения пустынь не запасают воду, но проходят свой полный жизненный цикл за короткий период времени, когда имеется вода, оставляя на последующий засушливый период только покоящиеся семена или луковицы. Покоящие ся клетки, по всей видимости, находятся в состоянии водного равновесия (или близком к нему) с внешней средой. Состоя ние покоя может быть также реакцией некоторых многолет них растений на чрезвычайную засуху.

Выживание таких растений критическим образом зависит от обильного, хотя и редкого орошения земли дождями. Другим потенциальным источником воды являются водяные пары, которые присутствуют в атмосфере даже в самых

засушливых земных пустынях в огромных - по марсианским стандартам-количествах. При высокой дневной темпера туре относительная влажность воздуха в пустынях очень низкая, однако ночью, когда температура резко понижается, воздух многих пустынь на Земле насыщается парами воды, которые затем конденсируются в виде росы или тумана. Эти источники воды не играют важную роль в жизни растений (за исключением, пожалуй, лишь произрастающего в Чили кустарника Nolana mollis), и среди высших растений не) достоверно установленных примеров использования паров воды в процессе фотосинтеза и роста. Листья некоторых растений, например бромелиевых*, поглощают водяные пары из атмосферы, что способствует их выживанию. Но растению трудно сделать это в таких количествах, чтобы обеспечить свой рост, поскольку даже в насыщенном парами воздухе количество воды незначительно. Например, 1 г жидкой воды занимает объем в 1 см^, тогда как то же количество воды в виде пара в воздухе, насыщенном водяны ми парами при 25 'С, занимает объем 43 500 см^ Излишне говорить, что процесс поглощения растениями водяных па ров протекает чрезвычайно медленно.

Выло обнаружено, что кустарник Nolunu moUis, который растет в пустыне Атакама на севере Чили, конденсирует из атмосферы пары воды, выделяя соли (главным образом NaCI) через специальные солевые желёзки своих листьев. Пары воды конденсируются на листьях, когда их давление в атмосфере превышает давление паров выделяемого раствора соли. Хотя относительная влажность воздуха в этом районе Чили даже ночью редко превышает 80%, конденсат образу ется в достаточном количестве-даже капает с листьев, увлажняя землю. Возможно, хотя и не доказано, что при высокой влажности, когда конденсируется довольно много воды, на листьях образуется раствор соли концентрацией ниже некоторого определенного критического значения, ко торый, попадая в почву, может вписываться корнями расте ний. Затем соли выводятся, а вода используется растением. Как мы увидим далее, подобный механизм существует и у насекомых.

Было установлено, что некоторые лишайники, произ растающие в пустыне, также используют для фотосинтеза пары воды. Как и прочие микроорганизмы, лишайники не

* Семейс1 но рас гений тропических районов Америки. Прим. персе.