Смысл существования человека. Куда мы идём и почему. Новое понимание эволюции

Допустим, что возникновение жизни на Земле – всего лишь единичный факт в огромной Вселенной. Но астробиологи, применяющие все более сложные технологии для поиска внеземной жизни, полагают, что аналогичная биологическая эволюция могла произойти на некоторых или даже на многих планетах нашей Галактики. Вот важнейшие факторы, которые интересуют астробиологов: на планете должна быть вода, а орбита самой планеты должна находиться в так называемой «зоне Златовласки». Это означает, что планета должна вращаться не слишком близко от светила, чтобы не испепелить все, что есть на ее поверхности, но и не слишком далеко, чтобы планета не была покрыта вечными льдами. Кроме того, необходимо учитывать, что, если в настоящее время планета кажется негостеприимной, это отнюдь не означает, что она была такой и раньше. Даже если поверхность планеты кажется бесплодной и пустынной, на ней могут сохраняться оазисы, населенные живыми организмами. Наконец, жизнь на некоторых планетах может иметь молекулярные элементы, отличные от тех, что содержатся в ДНК, и источники энергии для живых организмов могут быть не такими, как на Земле.

Как бы то ни было, вероятнее всего, придется признать: независимо от природы внеземной жизни и среды ее обитания – будь то суша, вода или крошечные оазисы – эта жизнь будет представлена преимущественно или исключительно микроорганизмами. Земные микроорганизмы очень малы, и, как правило, их невозможно рассмотреть невооруженным глазом. К ним относится большинство простейших (например, амебы и инфузории-туфельки), микроскопические грибы и водоросли, а также самые мелкие существа – бактерии и археи (археи внешне похожи на бактерий, но генетически очень от них отличаются), пикозоа (мельчайшие простейшие, открытые совсем недавно) и вирусы. Чтобы наглядно представить себе такие размеры, предположим, что любая из ста триллионов клеток вашего тела (либо одноклеточный организм – амеба или одноклеточная водоросль) сравнима по размеру с небольшим городом. В таком случае типичная бактерия или архей будет иметь размер футбольного поля, а вирус окажется не крупнее футбольного мяча.

Представители микрофлоры и микрофауны Земли в высшей степени жизнестойки, обитая в таких местах, которые на первый взгляд могут показаться гиблыми. Например, внеземной астроном, изучающий Землю в телескоп, не заметил бы бактерий, кишащих в глубоководных гидротермальных источниках при температуре, превышающей точку кипения воды в нормальных условиях. Он не стал бы искать жизнь в шахтных стоках, сравнимых по едкости с серной кислотой. Инопланетяне не смогли бы обнаружить те микроорганизмы, которые в изобилии населяют сухие долины Мак-Мёрдо в Антарктиде – этот ландшафт больше напоминает не земной, а марсианский, и считается самой суровой экосистемой на Земле, за исключением полярных ледяных шапок. Тем более они не узнали бы о существовании радиорезистентных бактерий Deinococcus radioodurans. Эта земная бактерия так стойко переносит смертельные дозы радиации, что даже пластиковый контейнер, в котором ее выращивают, выцветает и трескается прежде, чем погибает последний дейнококк.

Могут ли другие планеты Солнечной системы быть пристанищем для подобных форм жизни (ученые называют их «экстремофилами»)? На Марсе, например, жизнь могла зародиться в древних морях и сохраниться до наших дней в глубоких водоносных горизонтах. На Земле известно множество примеров такого ухода под землю. Сложные пещерные экосистемы в изобилии встречаются на всех континентах. Они включают по крайней мере микробов, а в большинстве частей света в пещерах также находят и насекомых, и пауков, и даже рыб. Анатомия и поведение всех этих животных приспособлены к жизни в полной темноте и самых скудных условиях. Еще более поразительный феномен – подповерхностные литоавтотрофные микробные экосистемы (subterranean lithoautotrophic microbial ecosystems – SLIME), существующие в почве и скальных трещинах вплоть до глубины 1,4 км. Эти экосистемы населены бактериями, которые извлекают энергию для жизни, метаболизируя горные породы. Литоавтотрофные бактерии служат пищей глубинным подземным нематодам – этот вид открыли недавно, тогда как многие другие виды этих крошечных червей распространены повсюду на планете.