Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле

К 1978 году споры наконец стихли: Митчелл оказался прав и получил заслуженную Нобелевскую премию по химии^[397]. Мойл награды не досталось, и спустя несколько лет она вышла на пенсию. Митчелл явно сожалел о том, что все так сложилось, и пытался добиться для коллеги общественного признания, называя Мойл “лучшим из известных мне биохимиков, чьи навыки экспериментатора и умозаключения безукоризненны”. Он также хлопотал о том, чтобы Мойл дали почетное научное звание, – это хотя бы в какой-то мере компенсировало отказ Кембриджа присвоить ей соответствующую степень. Но все его усилия оказались тщетными.

Как бы там ни было, в итоге Митчелл и Мойл установили, что протонные градиенты имеют исключительное значение для всего живого, поскольку питают энергией процесс образования АТФ. И это объясняет энтузиазм Майка Рассела по поводу идеи о щелочных гидротермальных источниках, в которых протонный градиент формируется самопроизвольно: он мог стать источником энергии для первых живых существ и для химических циклов вроде тех, которые предложил Вэхтерсхойзер. Машинерия для перекачивания протонов через мембрану очень сложна и, по всей видимости, возникла позже^[398]. Но в те горячие источники протоны в каком-то смысле были “закачаны заранее”, так что первым клеткам нужно было только использовать готовую энергию протонного градиента. Это объясняет и используемый жизнью запутанный механизм: он был построен “вокруг” имевшегося градиента, к которому добавлялись остальные компоненты.

Рассел и его коллеги излагали свои результаты в период между 1989 и 1993 годами^[399]. В отличие от эпохального исследования Миллера, проведенного за сорок лет до того, статьи Рассела публиковались в скромных журналах и прошли мимо внимания журналистов, хотя, возможно, они были не менее существенны. Рассел взял на вооружение несколько на первый взгляд несвязанных идей (метаболические циклы и сульфиды железа Вэхтерсхойзера, гидротермальные источники, протонные градиенты Митчелла) и объединил их в одну замысловатую, но убедительную картину.

Насколько она соответствует действительности? На протяжении 1990-х годов Рассел неутомимо продвигал свои идеи, но все же несколько вопросов ответа тогда так и не получили^[400]. Первый вопрос прост: существуют ли на самом деле щелочные гидротермальные источники? А если существуют, то возможно ли использование их протонного градиента для получения органических веществ (вроде аминокислот) без ферментов? И может ли это привести к образованию простых клеток?

В декабре 2000 года был получен ответ на первый вопрос. Ученые на борту научно-исследовательского судна “Атлантис” изучали массив Атлантис. Так называют купол диаметром около 15 километров и высотой примерно 4 километра, расположенный на дне Атлантического океана. Он находится близ Северо-Атлантического хребта, который вытянулся с севера на юг посередине Атлантического океана и является границей неспешно расходящихся тектонических плит. Исследователи опустили в тамошнюю холодную воду камеры и наблюдали происходящее на экране. Неожиданно на нем появились “странного вида белоснежные отложения и небольшие пики, которые вскоре исчезли из поля зрения”^[401].

Команда под руководством океанографа Деборы Келли использовала подводный аппарат “Элвин” (упоминавшийся уже в этой главе) и увидела “целый лес потрясающе выглядящих высоких белых трубок”, высота которых достигала 60 метров^[402]. Их вид напомнил присутствующим греческие и римские колонны, а поскольку и исследуемый ими массив, и корабль носили название “Атлантис” (то есть “Атлантида”), это странное место нарекли “Затерянным городом”. Удачнейшее название! Каменные шпили пугающе неподвижны и выглядят обесцвеченными. Подводный лес кажется жутким, словно бы населенным призраками. Некоторые из трубок напоминают термитники, хотя особой активности живого тут не наблюдается. В Затерянном городе обильно представлены микроорганизмы, но вот крупных организмов команде Келли удалось обнаружить не то чтобы много – это “пара крабов, морские ежи и предостаточное количество губок и кораллов”.

Затерянный город являет собой поле гидротермальных источников. Температура бьющей из белых трубок воды, по сравнению с “черными курильщиками” Тихого океана, невелика: 40–90 °C. Эти воды также отличает щелочная реакция, их показатель кислотности (или pH) составляет около 10. Вся эта система существует благодаря серпентинизации – взаимодействиям между горной породой и водой в толще дна^[403]. Рассел предполагал существование таких источников за десять лет до их открытия и оказался прав. Ключевой момент его теории был верен.