Пол Дэвис / «В мире науки» №3, 2008 /

  Пол Дэвис (Paul Davies) — физик-теоретик, занимается космологией и астробиологией. В настоящее время возглавляет научно-исследовательский центр Beyond при Университете штата Аризона, созданный для изучения «самых животрепещущих» научных вопросов. Дэвис — автор и соавтор 27 книг. Последняя из них — Cosmic Jackpot: Why Our Universe is Just Right for Life («Космическая рулетка: почему в нашей Вселенной возможна жизнь», 2007).

 В поисках свидетельств того, что жизнь на Земле возникала не раз, ученые внимательно исследуют экологические ниши, где могли бы обитать микроорганизмы, радикально отличающиеся от тех, которые нам так хорошо знакомы.

  Вопрос происхождения жизни — один из самых сложных для науки. Каким образом, где и когда она зародилась, не знает никто. Известно лишь, что микроорганизмы распространились на Земле примерно три с половиной миллиарда лет назад. Что было раньше, остается загадкой.

  До 70-х гг. прошлого века в биологическом мире господствовало мнение, что жизнь возникла по счастливой случайности при стечении обстоятельств настолько маловероятных, что воспроизведение их где-либо еще в пределах обозримого пространства и времени невозможно. Автором консервативной идеи был лауреат Нобелевской премии по биологии, французский биохимик Жак Моно. В 1970 г. он написал: «Человек наконец понял, что он один в равнодушном безмолвии Вселенной и появился там совершенно случайно». Однако в последние годы произошли изменения во взглядах на происхождение жизни. В 1995 г. известный бельгийский биохимик Кристиан Де Дюв назвал феномен жизни «космическим императивом» и заявил, что «она не может не возникнуть на любой планете, сходной с Землей». Такое утверждение еще более укрепило многих астробиологов в их уверенности в том, что «жизнь в космосе бьет ключом».

Можно ли установить, какая точка зрения верна? Самый простой способ найти ответ на этот вопрос — обнаружить признаки жизни на других планетах Солнечной системы, например на Марсе. Если бы оказалось, что жизнь возникла сразу на двух планетах в пределах одной Солнечной системы, это несомненно указывало бы на справедливость гипотезы биологического детерминизма. К сожалению, экспедиция на Марс, оснащенная всем необходимым для поиска марсианских форм жизни, — дело далекого будущего. Немало времени уйдет и на то, чтобы досконально изучить найденных (если повезет!) представителей внеземной биоты.

Есть ли жизнь на Марсе?

Если гипотеза биологического детерминизма, предполагающая неизбежность возникновения жизни в подходящих условиях, верна, то жизнь могла зародиться в любом месте Солнечной системы. Таким местом мог быть Марс, на котором когда-то, видимо, присутствовала вода. В прошлом на Землю и Марс часто падали астероиды и кометы, которые выбивали из них куски горных пород. Эти породы, а вместе с ними и находящиеся в них микроорганизмы, попадали в открытый космос, а затем и на другие космические тела. Так мог происходить обмен материалом между планетами. И если жизнь зародилась независимо на Марсе и на Земле, то со временем марсианские и земные микроорганизмы могли оказаться на обеих планетах. Это заставляет по-новому взглянуть на гипотезу сосуществования «теневой» и обычной биосфер: любой найденный на Земле микроорганизм с альтернативными биохимическими признаками скорее всего имеет внеземное происхождение. Искать такие организмы имеет смысл там, где климатические условия сходны с марсианскими, например в ледяных пустынях Антарктики, высочайших горных вершинах или в местах с повышенным уровнем радиации.

Впрочем, гипотезу биологического детерминизма можно «проверить на прочность» более простым путем. Никакая другая планета не похожа на Землю больше, чем сама Земля. И если однажды жизнь действительно зародилась в земных условиях, то что мешало ее появлению здесь же множество раз? Такая заманчивая возможность побудила биологов к обследованию самых экзотических с точки зрения природных условий уголков нашей планеты: пустынь, горячих подземных источников, пещер, вулканов. Скорее всего, непривычные формы жизни — если предположить, что они действительно существуют, — имеют микроскопические размеры, поэтому и применяемые тесты направлены на идентификацию экзотических микробов, возможно, живущих рядом с нами.

Основные положения

• Как полагают многие биологи, жизнь может зарождаться всякий раз, когда складываются подходящие для этого условия. Не исключено, что на нашей планете она возникала многократно. Чтобы найти свидетельства этому, ученые занимаются поисками экзотических микроорганизмов.
• Среди наиболее вероятных мест обитания подобных организмов — такие экологически изолированные ниши, как жерла вулканов в глубоких впадинах океанической коры и вымороженные антарктические пустыни.
• Но альтернативные микроорганизмы могут находиться и среди нас. Не отличаясь внешне от привычных нам форм, они могут обладать совершенно другими биохимическими признаками.

У исследователей нет единого мнения в вопросе: «Что такое жизнь?». Но большинство из них сходятся в том, что всё живое должно обладать по крайней мере двумя признаками: способностью к метаболизму (поглощению из окружающей среды питательных веществ, извлечению из них энергии и выведению продуктов жизнедеятельности) и к самовоспроизведению. Согласно ортодоксальному взгляду на биогенез, если бы даже жизнь на Земле возникала более одного раза, то одна ее более успешная форма неизбежно вытеснила бы все остальные. Такое могло произойти, например, если одна форма быстро освоила все доступные ресурсы или «обрушила» на более слабую всю мощь своих генов. Этот довод, однако, легко отвергнуть. Бактерии и архебактерии, два разных типа микроорганизмов, произошедшие от одного предка более трех миллиардов лет назад, мирно сосуществуют до сих пор. Кроме того, альтернативные формы жизни не обязательно должны конкурировать с известными организмами. «Пришельцы» могут занимать экологические ниши, непригодные для жизни иных форм, или использовать другие ресурсы.

В защиту гипотезы существования «чужих»

Допустим, что альтернативных живых форм на Земле сейчас нет. Но кто возьмется утверждать, что они не процветали в далеком прошлом, а потом по каким-то причинам вымерли? Возможно, исследователям удастся напасть на их след в уникальных в геологическом отношении породах. У альтернативных живых форм мог быть совсем другой метаболизм; следовательно, там, где они обитали, могли измениться свойства пород или образоваться отложения специфических минеральных веществ. И то, и другое невозможно было бы объяснить деятельностью известных ныне живых существ.

Микроорганизмы, образовавшиеся в ходе альтернативного биогенеза, могут выглядеть как обычные бактерии. При этом их метаболизм совершенно иной: возможно, они будут использовать экзотические аминокислоты или химические элементы.

Может быть, в древних микроископаемых, датируемых 2,5 млрд лет назад (на рубеже архея и протерозоя), удастся обнаружить биомаркеры в виде особых органических молекул, к образованию которых не могут быть причастны известные нам представители обычной флоры и фауны.

Еще более интригующим, но и более спорным является предположение, что альтернативные формы жизни не исчезли и до сих пор находятся в окружающей среде, образуя «теневую биосферу». На первый взгляд идея кажется абсурдной: если они находятся прямо у нас под носом (а может быть, и в носу), то почему их до сих пор не обнаружили? Большинство земных живых существ — это микроорганизмы; сказать о них что-либо конкретное, просто рассматривая их в микроскоп, невозможно. Для того чтобы выяснить, какое место на филогенетическом древе («древе жизни») они занимают, нужно определить нуклеотидную последовательность их генома, а сегодня такую процедуру тестирования прошла лишь малая часть известных микробов.

Лес жизни

Для классификации живых организмов ученые используют «древо жизни» (филогенетическое древо). По нему можно проследить происхождение различных представителей флоры и фауны Земли и их родственные отношения. Если жизнь на нашей планете возникала многократно, то такой способ классификации придется заменить другим. Это будет не одно древо жизни, а целый лес.

Все известные науке организмы имеют сходные биохимические признаки и используют одинаковый способ хранения генетической информации. Три основные ветви на нашем древе жизни — это бактерии, архебактерии (одноклеточные организмы, похожие на бактерии, также не имеющие ядра) и эукариоты, состоящие из клеток более сложной организации. Третья ветвь включает всех животных, все растения и грибы

Зеркальная жизнь

Крупные биологические молекулы могут находиться в двух пространственных конфигурациях, отличающихся друг от друга тем, что они поворачивают плоскость поляризации света в разном направлении, — вправо или влево. Соответственно их и называют право- и левовращающими. Все природные аминокислоты левовращающие, а двойная спираль ДНК — правовращающая. Но, может быть, существуют организмы, построенные на основе зеркальных молекул — левовращающей ДНК и правовращающих аминокислот?

Экзотические аминокислоты

Подавляющее большинство известных нам организмов используют для сборки белков одинаковый набор из 20 аминокислот, однако химики-синтетики могут получить их гораздо больше. Возможно, альтернативные формы жизни строят свои белки из других аминокислот. Это могут быть, среди прочих, изовалин и псевдолейцин, обнаруженные в упавших на Землю метеоритах

Мышьяк вместо фосфора

Согласно одной из гипотез, у альтернативных живых организмов роль фосфора может играть мышьяк. Для нас мышьяк — это яд именно потому, что он очень хорошо имитирует все функции фосфора. Аналогично, и фосфор может быть ядовит для организмов, чья биохимия построена на мышьяке

Кремний вместо углерода

Самые экзотические формы жизни среди всех других могли бы использовать вместо углерода кремний. Последний тоже четырехвалентен (т. е. может присоединять четыре атома или группы), его атомы способны образовывать циклические структуры и длинные цепочки, которые служат остовом многих биологических молекул

Все детально изученные организмы наверняка имеют общее происхождение. У них сходный метаболизм, почти одинаковый генетический код — поэтому и можно определить их место на филогенетическом древе. Но все методы, которые используют биологи для идентификации новых организмов, созданы с прицелом на привычные формы жизни. Если «теневики» отличаются от них, то исследователи их просто не заметят.

Живущие в изоляции

Где же искать альтернативные организмы на современной Земле? Некоторые исследователи полагают, что их местообитаниями могут служить экологически изолированные ниши, недоступные для обычных форм жизни. Недавно было сделано удивительное открытие: даже хорошо знакомые организмы способны выживать в совершенно невыносимых условиях. Обнаружены бактерии, обитающие в таких экзотических местах, как жерла вулканов или ледяные пустыни Антарктиды. Есть «экстремалы», не погибающие в насыщенных солевых растворах, выработанных шахтных породах, которые содержат тяжелые металлы, в воде, использующейся в системе охлаждения атомных реакторов.

Охота на невидимок. Где искать «чужих»?

В поисках альтернативных форм жизни биологи исследуют экологически изолированные ниши, условия в которых непереносимы ни для одного из известных науке организмов. Это могут быть высокощелочные водоемы или очень соленые озера, такие как Моно-Лейк в Калифорнии (вверху), сухие промерзшие пустыни в Антарктике (в середине) или загрязненные промышленными отходами реки, например Рио-Тинто в Испании (внизу), в которой содержатся тяжелые металлы.

Жизнь — в том виде, какой мы ее знаем, — невозможна без воды в жидком состоянии. В пустыне Атакама на севере Чили есть настолько сухое место, что там отсутствуют какие-либо признаки жизни. Далее, несмотря на то что некоторые микроорганизмы выживают в кипящей воде (100°С при обычном атмосферном давлении), жаростойких существ, способных вынести 130°С, не обнаружено. Однако это не означает, что нет других форм жизни, которые выдержат еще более жесткие условия.

Возможно, ученым удастся напасть на след альтернативных форм жизни, обнаружив такие признаки биологической активности, как круговорот углерода между почвой и воздухом в экологически изолированных регионах, например в замкнутых экосистемах, расположенных в глубинах земной коры, в пустынях Антарктики, в солевых копях, в местностях, загрязненных тяжелыми металлами и другими несовместимыми с жизнью веществами. Можно создать экстремальные условия в лаборатории, изменяя температуру и влажность до полного вымирания известных живых форм, и посмотреть, остаются ли при этом какие-то признаки биологической активности. Если да, то, возможно, это и есть следы альтернативной жизни. Именно таким способом была обнаружена устойчивая к радиации бактерия Deinococcus radiodurans, для которой летальная доза гамма-излучения в 1 тыс. раз превышает таковую для человека. Оказалось, что D. radiodurans и все другие «радиофилы» генетически родственны известным формам жизни и на роль «пришельцев» не подходят. Однако данный факт не означает, что аналогичные эксперименты непригодны для поисков альтернативных форм жизни.

Обнаружено несколько экосистем, по-видимому, полностью изолированных от остальной биосферы. Сообщества микроорганизмов, расположенные глубоко под землей, живут без света, кислорода и органических веществ, вырабатываемых другими организмами. Их существование поддерживается благодаря способности некоторых членов сообщества использовать для роста и воспроизведения диоксид углерода и водород, высвобождаемый в ходе химических реакций или радиационных процессов. Установлено, что все члены этих экосистем генетически тесно связаны с микроорганизмами, обитающими в поверхностных слоях почвы. Однако подобного рода поиски только начинаются, и, возможно, в земных глубинах исследователей ждет немало сюрпризов. В рамках Программы глубокого бурения дна океанов уже добыты образцы грунта с глубины до 1 км. Одна из целей программы — найти признаки жизни в океанической земной коре. В образцах грунта, взятых в материковой коре на еще больших глубинах, обнаружены следы биологической активности. Следует отметить, что систематических исследований такого рода пока не проводилось, и делать какие-либо выводы рано.

Кандидат в «чужие»?

Исследуя с помощью сканирующего электронного микроскопа осадочные породы возрастом 200 млн лет, взятые со дна глубокой океанской впадины у берегов Западной Австралии, Филиппа Юинз (Philippa Uwins) из Квинслендского университета обнаружила крошечные структуры размером от 20 до 15 нм (на фотографии — коричневые шарообразные и продолговатые образования). Они содержали ДНК и, по-видимому, размножались в лабораторных условиях. Впрочем, у многих ученых вызывает сомнение, что эти так называемые наномикробы действительно являются живыми существами.

Экологически интегрированные «чужие»

Рассмотрим другой вариант. Альтернативные формы жизни можно попытаться найти в самых обычных экосистемах, предположив, что неопознанные «чужие» живут среди нас. Однако если они представлены только микроформами, их будет крайне трудно отличить от представителей обычной микрофлоры, ориентируясь исключительно на внешние признаки. Морфология микроорганизмов не отличается большим разнообразием — многие из них имеют сферическую форму или форму палочек. Но у «чужих» может быть совсем другая биохимия, что может послужить ориентиром в их поисках.

Один из отличительных признаков известных нам форм жизни — способность основных составляющих их молекул поворачивать плоскость поляризации света в одном из возможных направлений (влево или вправо). Несмотря на то, что in vitro молекулы могут находиться в обеих зеркальных конформациях (левовращающей и правовращающей), у известных нам живых организмов они встречаются только в одной. Так, аминокислоты (строительные блоки белков) — левовращающие, а сахара — правовращающие. Правую двойную спираль образует и молекула ДНК. Однако законы химии действуют одинаково как в «левом», так и в «правом» мире, и если предположить, что жизнь может случайно возникнуть еще раз, то ее строительные блоки будут иметь противоположную симметрию с вероятностью 50%. «Теневое сообщество» может подчиняться тем же биологическим законам, что и обычное, но состоять из зеркально симметричных молекул. Его члены не будут напрямую конкурировать с известными нам формами жизни или обмениваться с ними генами.

Идентифицировать зеркально симметричные формы жизни не составляет труда. Продукты их жизнедеятельности будут такими же с точки зрения химии, но при этом будут иметь противоположную симметрию, и расти только в среде с зеркально симметричными питательными веществами. Ричард Хувер (Richard Hoover) и Елена Пикута (Elena Picuta) из Центра космических полетов Маршалла (NASA) провели эксперимент, в котором поместили разнообразных недавно открытых «экстремалов» в среду с зеркально симметричными питательными веществами и проследили, появятся ли признаки биологической активности. Исследователи обнаружили один микроорганизм, способный расти в экзотической среде: Anaerovirgula multivorans, выделенный из донных осадков щелочного озера в Калифорнии. К удивлению ученых, он оказался вовсе не микробом с зеркально симметричным внутренним устройством, а микроорганизмом, обладающим удивительной способностью химически изменять аминокислоты и сахара, переводя их в «надлежащую» форму, а затем утилизирующим ее.

В мире «теневой жизни» используется другой набор аминокислот или нуклеотидов (строительных блоков ДНК). Все известные нам живые организмы синтезируют свою ДНК из одинаковых нуклеотидов — А, Т, Г и Ц (аденина, тимина, гуанина и цитозина), а белки (за редким исключением) — из 20 одинаковых аминокислот. Генетический код во всем живом мире универсален: определенные тройки нуклеотидов (триплеты) кодируют столь же определенные аминокислоты. Последовательность кодонов в генах, составляющих ДНК, задает последовательность аминокислот в белках. Но биохимики могут синтезировать множество аминокислот, не присутствующих в белковых молекулах обычных организмов, в лаборатории. В метеорите Мерчисона, упавшем на территорию Австралии в 1969 г., было обнаружено множество всем известных аминокислот, но также и несколько необычных, например изовалин и псевдолейцин. (Ученые не знают, как они попали в метеорит, однако уверены, что аминокислоты имеют небиологическое происхождение). Некоторые из них могли бы служить строительными блоками для альтернативных форм жизни. Для того чтобы выследить таких «чужих», необходимо идентифицировать аминокислоту, которую не использует ни один из известных организмов и которая не служит побочным продуктом их метаболизма или разложения, и найти свидетельства ее присутствия в окружающей среде.

Драгоценные крупицы информации можно собрать на «плодородной почве», где произрастают искусственные (синтетические) формы жизни. В настоящее время биохимики активно занимаются созданием совершенно новых организмов, включая в белки необычные аминокислоты. Стив Беннер (Steve Benner) из Фонда прикладной молекулярной эволюции в Гейнсвилле (штат Флорида) считает весьма перспективным целый класс молекул, известных под названием альфаметил-аминокислоты. Однако ни у одного изученного на сегодняшний день организма они не обнаружены. Как только будет выявлен новый микроорганизм, необходимо будет тут же проанализировать его белковый состав, используя, например, масс-спектрометрию, а затем выяснить, из каких аминокислот состоят данные белки. Любое серьезное отклонение свойств новичка от стандарта будет поводом для того, чтобы заподозрить в нем «чужого».

Даже если такая стратегия будет успешной, ученым еще предстоит выяснить, действительно ли они обнаружили альтернативную форму жизни, имеющую совершенно особую исходную точку, или это просто очередной неизвестный ранее представитель обычной микрофлоры, как это было с архебактериями, идентифицированными только в конце 1970-х гг. Другими словами, необходимо убедиться, что кандидат в «чужаки» — это вовсе не упущенная ветвь в древе жизни, давно отошедшая от основного ствола. Ранние формы жизни могли радикально отличаться от тех, которые появились позже. Например, есть свидетельства, что нынешний триплетный код стал результатом оптимизации эффективности кодирования под давлением естественного отбора. Это предполагает наличие рудиментарного предшественника, например дублетного кода, обеспечивающего образование меньшего числа аминокислот. Можно предположить, что некоторые примитивные организмы до сих пор используют такую систему кодирования. Они не являются чужаками в прямом смысле слова, это просто живые ископаемые. Их обнаружение также представляет большой научный интерес.

Вероятность того, что не известная ранее ветвь на «нашем» древе жизни будет ошибочно принята за отдельно стоящее «чужое» древо, уменьшится, если предположить, что биохимия альтернативных форм жизни радикально отличается от привычных нам. Астробиологи не исключают, что экзотические организмы могут использовать вместо воды другие растворители, например этан и метан. Правда, на Земле трудно найти места, где такие вещества находились бы в жидком состоянии — для этого нужны очень низкие температуры, например такие, как на поверхности Титана, самого большого спутника Сатурна. Еще одно соображение касается спектра основных химических элементов, из которых состоят органические молекулы: это углерод, водород, кислород, азот и фосфор. Может ли возникнуть жизнь, если хотя бы один из пяти элементов заменить каким-либо другим?

Фосфор — самый «проблемный» для органического мира элемент. Он относительно редок, и в условиях, характерных для раннего периода эволюции Земли, вряд ли присутствовал в достаточном количестве в легкодоступной форме — растворенном виде. Фелиса Вольф-Симон (Felisa Wolf-Simon) из Гарвардского университета предполагает, что роль фосфора в органическом мире вполне успешно может играть мышьяк; более того, в условиях первобытной Земли он даже был бы более предпочтителен. По своим возможностям формировать структурные элементы живых систем и образовывать богатые энергией соединения мышьяк не уступает фосфору. Кроме того, он мог бы участвовать в регуляции метаболизма. Выполнять данную функцию у ныне существующих живых систем он не может как раз потому, что слишком похож на фосфор. Для нас мышьяк — это яд; точно так же фосфор был бы ядом для организмов, использующих мышьяк в качестве одного из основных элементов. Возможно, организмы, предпочитающие мышьяк, до сих пор обитают в каких-нибудь экзотических нишах, например в океанских впадинах или горячих источниках.

Еще один важный фактор — размер. Все известные организмы синтезируют белки из аминокислот, используя крупные клеточные «сборочные машины» — рибосомы. Такая структура может поместиться в клетке, только если размер последней превышает несколько сотен нанометров (миллиардной доли метра). Вирусные частицы гораздо меньше — примерно 20 нм. Но микроорганизмы несамостоятельны, для воспроизведения они используют структуры инфицированной клетки и поэтому не могут считаться альтернативной формой жизни. Однако, по мнению ряда ученых, биосфера буквально кишит клетками, слишком мелкими для того, чтобы в них могли поместиться рибосомы. В 1990 г. Роберт Фолк (Robert Folk) из Университета штата Техас в г. Остин обратил внимание на крошечные сфероидальные и эллипсоидальные образования в осадочных породах горячих источников в Витербо (Италия). Фолк предположил, что они представляют собой окаменевшие «нанобактерии», кальцифицированные останки организмов размером 30 нм. Позже Филиппа Юинз (Philippa Uwins) из Квинслендского университета обнаружила аналогичные структуры в образцах горных пород, взятых со дна глубокой океанской впадины у берегов Западной Австралии. Если находки действительно имеют биологическое происхождение, то их можно было бы считать свидетельством существования альтернативных живых систем, которые для сборки белков не нуждались в рибосомах и, следовательно, могли иметь сколь угодно малый размер.

Альтернативные микроорганизмы могут обитать и в нашем теле.

Но, наверное, самым экзотическим местом обитания альтернативных форм жизни мог бы служить наш собственный организм. В 1988 г. Олави Кайандер (Olavi Kajander) и его коллеги из Университета Куопио в Финляндии, рассматривая клетки млекопитающих под электронным микроскопом, увидели во многих из них крошечные частицы размером до 50 нм — примерно в 10 раз меньше размеров самых маленьких бактерий. Спустя 10 лет Кайандер высказал гипотезу, что эти частицы — живые микроорганизмы, которые утилизируют мочевину и способствуют образованию камней в почках, абсорбируя кальций и другие минеральные вещества. Нельзя исключить, что, по крайней мере, некоторые из этих лилипутов-экстремалов используют совершенно другие метаболические пути и, может быть, являются как раз теми неуловимыми альтернативными формами жизни, которые так давно ищут биологи.

Крошечные незнакомцы

Самые маленькие бактерии имеют диаметр примерно 200 нм. Автономно живущие организмы, составляющие наше «древо жизни», не могут быть меньше, иначе в них не разместятся белоксинтезирующие структуры размером 20–30 нм — рибосомы. Но если альтернативные микроорганизмы обходятся без рибосом, то они могут быть и совсем крошечными, например такими как вирусы, — 20 нм в поперечнике. Вирусам рибосомы не нужны — для воспроизведения они используют аппарат инфицированной ими клетки.

Что же такое жизнь?

Предположим, что, в конце концов, микроорганизм с необычными биохимическими свойствами найден. Прежде чем зачислять его в отряд «чужих», нужно выяснить, насколько радикально он отличается от обычных форм жизни. Однако если мы не знаем, что такое жизнь, сформулировать четкие критерии различий не представляется возможным. Так, некоторые астробиологи допускают, что живые формы могли использовать вместо углерода кремний. Поскольку углерод играет ключевую роль в биохимии современных организмов, трудно представить, что «углеродные» и «кремниевые» формы жизни могли произойти от одного общего предка. С другой стороны, организм, использующий традиционный набор нуклеотидов и аминокислот, но другой генетический код, нельзя однозначно считать пришельцем из другого мира. Различия в генетическом коде вполне могли возникнуть в ходе эволюции.

Существует и проблема противоположного свойства: несходные организмы, попадающие в одинаковые условия, могут постепенно конвергировать, изменяясь так, чтобы оптимально соответствовать окружающей среде. Если конвергенция зайдет достаточно далеко, то их независимое происхождение полностью маскируется. Например, известно, что частота использования аминокислот, кодируемых одним и тем же нуклеотидным триплетом, у разных организмов неодинакова, и данное различие выработалось под давлением естественного отбора. Альтернативные формы жизни, изначально использовавшие какой-то определенный набор аминокислот, со временем могли эволюционировать по этому признаку в сторону сближения с привычными нам формами и утратить свою уникальность.

Проблема идентификации других форм усугубляется еще и тем, что существуют две теории биогенеза. Согласно одной из них, процесс зарождения жизни носил почти одномоментный характер, это было что-то вроде фазового перехода, хорошо известного физикам. Возможно, все произошло в то время, когда система достигла некоего уровня сложности с химической точки зрения. «Система» — это не обязательно какая-то отдельная клетка. По мнению многих биологов, примитивная жизнь возникла на основе некоего клеточного сообщества, члены которого обменивались веществами и информацией; автономия на клеточном и организменном уровнях появилась позже. Согласно второй теории биогенеза, переход от химии к биологии был долгим и неясно очерченным, а провести четкую демаркационную линию между этими мирами нельзя.

Если живой организм все-таки рассматривается как система, обладающая определенными свойствами (такими, как способность хранить и обрабатывать информацию), которые отделяют живое от неживого, тогда имеет смысл говорить об одном или более событиях, предопределяющих появление жизни. Но если жизнь представляет собой сложно организованную, не поддающуюся четкому определению систему, то ее корни могут бесследно раствориться в столь же сложном мире химии. И в таком случае говорить о независимом происхождении каких-то форм жизни не представляется возможным — если только они не возникли, например, на планетах разных звездных систем и никогда не контактировали друг с другом.

На сегодняшний день изучена лишь малая часть многообразной микрофлоры Земли. С каждым новым открытием наши представления о том, что возможно в биологическом мире, а что нет, расширяются. Чем более экзотические места на нашей планете станут предметом нашего изучения, тем скорее мы обнаружим новые, неизвестные формы жизни. Если в ходе исследований будут найдены свидетельства существования биогенеза иной природы, значит, теория космической сущности жизни имеет право на существование и, следовательно, есть надежда, что мы не одни во Вселенной.

Перевод: Н. Н Шафрановская