Бактерии в метеоритах

Елена Наймарк

Двенадцатикилограммовый метеорит Оргэй (Orgueil) упал в мае 1864 г. близ одноименной французской деревни, расколовшись на 20 кусочков. Вещество метеорита можно было спокойно разрезать ножом, поточить как карандаш и рисовать: это был обычный углистый метеорит с очень высоким (почти как в грифеле карандаша) содержанием углерода. Обычный, да не совсем, потому что именно с этим метеоритом связаны наиболее яростные споры – "есть ли жизнь на Марсе – нет ли жизни на Марсе"…

Химический анализ показал, что метеорит состоит из горючего углеродистого материала, включающего соли аммония, магнетит и кремниевую кислоту. В целом минеральный состав метеорита напоминал глины и вулканический пепел, но в земном пепле гораздо меньше магния и больше кремния, алюминия и кальция. Содержание углерода было таким высоким, что химики заподозрили биологическое происхождение метеоритного материала. В абиогенных земных породах такого количества углерода не бывает. Если метеорит образовался при участии микроорганизмов, то и земная жизнь вполне могла быть порождением космических сил.

В то время, в 1864 г., споры о происхождении жизни были в самом разгаре. Несколькими годами раньше Луи Пастер доказал невозможность самозарождения живых существ. Четкая логика опытов и авторитет Пастера (который сам был убежденным креационистом) убедили многих ученых в божественном – и, конечно, земном, а не космическом – происхождении жизни.

Поэтому когда Пастеру принесли для изучения кусочек метеорита Оргэй, он был заранее уверен в отрицательном результате. Тем не менее он тщательно подготовил опыты: стерильными инструментами выкрошил из середины обломка метеоритный материал, посадил на питательную среду и попробовал вырастить космических микробов. Естественно, ничего не выросло. Заключение, сделанное великим ученым, гласило, что ничего живого в метеорите Оргэй нет, так что вся ответственность за жизнь на Земле лежит на Всевышнем.

Однако идея космического происхождения жизни не погибла. В бестселлере Н.К. Фламмариона «Популярная астрономия», вышедшем в 1864 году, был даже специальный раздел, посвященный внеземной жизни, а несколько лет спустя У. Томпсон сформулировал теорию панспермии ("космических семян" жизни).

Спустя столетие изучение метеорита Оргэй возобновилось. К этому времени в руках землян оказалось немало и других метеоритов с высоким содержанием углерода. В 1961 г. американские ученые объявили о новых результатах анализа старого знакомца Оргэй и других углистых метеоритов (Ивуна, Тонк, Алаис). В метеоритном веществе обнаружилось множество разнообразных органических соединений: алифатические и ароматические углеводороды, аминокислоты, жирные кислоты и липиды, азотистые основания обоих основных типов (пуриновые и пиримидиновые), порфирины и другие.

Многие из этих веществ заметно отличались от земных. Так, аминокислоты были преимущественно низкомолекулярными, некоторые из них не имели земных аналогов. Состав порфиринов тоже свидетельствовал о неземном происхождении метеоритной органики.

Но еще важнее было заключение, что набор метеоритных органических молекул вполне мог складывать некие живые существа. Остатки этих существ были также представлены учеными. Найденные в метеоритах Оргэй и Ивуна образования по форме и размерам напоминали земные микроорганизмы. Это были трубочки с пережимами, похожие на цепочки клеток, грибовидные тела, сферы с выростами, обрывки оболочек…

Ученые все же не решились объявить эти структуры клетками, дав им осторожное название «организованные элементы». В 60-е годы 20 века в научных журналах то и дело появлялись сообщения о находках новых «организованных элементов». Некоторые специалисты занялись даже их систематикой. А журнал «Наука и Жизнь» в 1964 году опубликовал большую статью о жизни на Марсе, в которой всерьез обсуждался вопрос о климатических природных поясах Марса, выявленных с помощью сезонных спектральных наблюдений, и о видах водорослей, которые населяют эти природные зоны. Иными словами, после обнаружения "организованных элементов" и химических свидетельств внеземного происхождения метеоритной органики смелая мысль уносила ученых далеко за пределы строгой науки. Наука же требовала методической точности и разнообразия гипотез.

Скептиков, в числе которых был и Нобелевский лауреат Х. Урей, не убедили приведенные доводы. Они продолжали утверждать, что метеоритная органика – не более чем загрязнения, набранные космическим объектом на пути от верхних слоев атмосферы до научной лаборатории. И вправду, обнаружилось, что оптический состав аминокислот напоминает земной – преобладают левозакрученные молекулы, а большая часть органики приурочена к поверхностным слоям метеоритов.

"Организованные элементы" тоже не произвели большого впечатления на скептически настроенных ученых. Обнаружилось, что неорганические кристаллы могут вполне успешно маскироваться под микроорганизмы, будь то кокки, бациллы или более сложные формы. В итоге в 70-е годы панспермия полностью вышла из моды, а термин "астробиология" стал почти ругательным.

Однако уже в следующем десятилетии, в конце 80-х, изучение углистых метеоритов возобновилось. К этому времени появился не только новый материал для исследования, но и мощные электронные микроскопы нового поколения, совмещенные с химическим анализаторами. Это позволило найти огромное количество разнообразных "организованных элементов". Активное участие в исследованиях принимают российские ученые под руководством члена-корреспондента РАН, палеонтолога А.Ю.Розанова.

В метеоритах Мурчисон и Ефремовка найден целый комплекс удивительных образований: различные нити с пережимами, сферы, ленты, ажурные плетения. Микробиологи легко подбирают аналогичные им по форме земные бактерии, современные и ископаемые. Все эти образования микронных размеров, как и большинство бактерий. Образования нанометровых размерностей, не имеющие известных земных аналогов, обнаружены в метеорите Мигей. Это четко ограниченные войлокоподобные слои нитей, в которых запутаны отдельные глобулы, соединенные иногда в цепочки. Сейчас стали известны и земные нанобактерии, но наши знания об их разнообразии еще слишком фрагментарны, так что об их сравнении с метеоритными говорить рано.

В современных лабораториях легко отличить земные загрязнения от метиоритного материала. Химические микроанализаторы мгновенно предоставляют отчет об элементном составе подозрительного объекта. Если состав отличается от матрикса метеорита, это загрязнение. Если нет – приходится признать в подозреваемом подлинного пришельца из космоса. Гораздо труднее отличить фоссилизированные остатки микроорганизмов от схожих образований неорганического происхождения. Приходится признать, что наши знания о микрокристаллах и тем более нанокристаллах пока недостаточны. Поэтому вопрос о бактериях в метеоритах остается открытым. Есть, однако, немало оптимистов (как среди российских палеонтологов, так и среди американских сотрудников NASA), которые уже сейчас убеждены в биологической природе "организованных элементов" и даже пытаются по этим остаткам реконструировать внеземные микробные сообщества. По их мнению, эти сообщества были подобны земным циано-бактериальным матам, а развиваться они могли на различных небесных телах: Марсе, гипотетическом Фаэтоне и даже в ядрах комет.

Литература и ссылки по теме