Вездесущая жизнь

Многие отрицают существование микроорганизмов на других планетах, приводя сотни всевозможных возражений. Безусловно, возражать легче, чем доказывать. Для доказательства нужны убедительные факты.

Но сегодня у нас нет возможности побывать, например, на Марсе и привести маловерам неопровержимые доказательства. Зато у ученых есть другие возможности. Они могут, тщательно изучая разнообразные жизненные формы на Земле и условия их существования, сопоставлять полученные данные с условиями на планетах солнечной системы и тем самым делать научные предположения о возможности жизни организмов на других планетах, В этом, пожалуй, и заключается сила подлинной науки.

Самых разнообразных условий жизни организмов на Земле необычайно много.

Академик В.И. Вернадский в книге «Биосфера» впервые поставил вопрос о границах биосферы — об области существования жизни. Где же проходят эти границы?

Доктор биологических наук профессор В.В. Алпатов разработал так называемую «Таблицу жизни» и написал пояснительный текст. Это настолько интересно, что хочется его привести.

При определении границ жизни надо различать две формы жизни: активную, когда живые организмы находятся в состоянии энергичного обмена веществ с окружающей средой, могут размножаться, и пассивную, когда живые организмы находятся в состоянии скрытой жизни — в виде семян, спор, в состоянии анабиоза.

Безусловно, зона пассивной жизни значительно шире зоны активной жизни.

Человек в лабораторных условиях может создавать искусственно отрицательные температуры почти до абсолютного нуля — минус 273 градуса. В температуре жидкого гелия — минус 71,88 градуса — могут выживать споры бактерий. При температуре минус 240 градусов удавалось выдерживать в подсушенном состоянии круглых червей — нематод и близких к ним тихоходок. При этом они не теряли способности оживать после перенесения их в тепло и смачивания.

В последнее время в биологии получены новые данные о состоянии, в котором может находиться живое вещество при низких отрицательных температурах. Уже давно было известно, что при замерзании живая клетка гибнет от образования кристаллов льда, разрушающих ее структуру. Следовательно, чем меньше в клетке воды, тем больше должна быть ее стойкость к отрицательным температурам.

Подсушивание организмов при погружении в очень холодную атмосферу способствует их большей морозоустойчивости. Еще более действенно быстрое погружение в морозную среду. Мелкие организмы и отдельные клетки при этом не образуют кристаллов льда, а переходят в особое стеклообразное состояние.

Однако при отрицательных температурах зона активной жизни для животных с переменной температурой и растений очень невелика. Для морской фауны и флоры она лежит между нулем и минус 1,8 градуса, для наземной — примерно такая же.

Максимальной температурой, при которой еще возможна активная полноценная жизнь, надо считать температуру горячих источников — гейзеров (плюс 92 градуса). В них обнаружены бактерии и водоросли.

Эти наблюдения чрезвычайно интересны потому, что температурный предел жизни для огромного большинства животных и растений ограничивается моментом свертывания (коагуляции) белка. Для яичного белка эта граница лежит около плюс 75 градусов.

Бактерии и водоросли из горячих источников, видимо, обладают особым жаростойким белком, создавшимся в процессе эволюционного приспособления их к жизни в столь исключительных температурных условиях.

Широкая зона температур, при которых может существовать жизнь на Земле: 1 — споры бактерий; 2 — коловратка; 3 — семена высших растений; 4 — сине-зеленые водоросли; 5 — цветковые растений; 6 — насекомые; 7 — наземные млекопитающие; 8 — рыбы; 9 — птицы; 10 — мхи и лишайники; 11 — тихоходки и круглые черви.

Весьма возможно, что могут существовать организмы, способные выдержать еще более высокие температуры, так как критическая температура находится в прямой зависимости от давления. Это надо помнить, рассматривая вопрос о возможности жизни на Венере.

Познакомимся теперь с фактором давления. Глубоководные драги экспедиции Института океанологии Академии наук СССР подняли многочисленных животных со дна глубочайших впадин мирового океана — с глубины свыше 8000 метров, где они жили под давлением в 800 атмосфер. (При погружении в воду на каждые 10 метров давление увеличивается на одну атмосферу.)

В нефтеносных скважинах советские микробиологи обнаружили живых бактерий на глубине 1000 метров. По мнению академика В.И. Вернадского, живые организмы могут встречаться под землей на глубине в 4000 метров.

В лабораторных условиях удалось создать давления, намного превышающие все известные нам в земных условиях.

Оказалось, что дрожжевые грибки могут выдерживать давление до 8000 атмосфер. Оно примерно в десять раз больше, чем на самых больших глубинах океана.

Разреженную атмосферу различные организмы выдерживают по-разному. Шар-зонд принес споры бактерий и плесневых грибков с высоты 33 тысяч метров — из пронизываемых мощным космическим излучением заоблачных областей атмосферы. В горах на высоте 6200 м ров наблюдали рост цветковых растений. Тли были найдены в воздухе на высоте 8200 метров, а в экспериментальных условиях мухи оказались способными размножаться при давлении 25 миллиметров ртутного столба.

Из теплокровных животных птицы, по-видимому, лучше, чем млекопитающие, переносят разреженную атмосферу. Если человек на высоте в 7000 метров и при давлении примерно в 225 миллиметров ртутного столба теряет сознание, то крупные горные птицы — кондоры — парят около высочайших вершин. Например, Джомолунгма (Эверест) в Гималаях (8882 м).

Если разработать условную таблицу существования жизни в зависимости от параметров внешней среды — температуры и давления, то хотя она и не будет отражать всех характеристик среды в частности, химического состава, все же отчетливо покажет почти безграничную приспособляемость различных живых организмов к внешним условиям.

Широкая зона давлений, при которых может существовать жизнь на земле: 1 — споры бактерий и плесневые грибки; 2 — насекомые; 3 — птицы; 4 — цветковые растения; 5 — наземные млекопитающие; 6 — водоросли; 7 — морские млекопитающие; 8 — рыбы; 9 — глубоководные рыбы; 10 — железобактерии; 11 — ракообразные; 12 — головоногие моллюски; 13 — плесневые грибки; 14 — круглые черви; 15 — иглокожие; 16 — споры бактерий; 17 — дрожжевые грибки.

Почти от абсолютного нуля — от минус 273 градуса и до плюс 170 градусов по Цельсию — простирается область существования жизни! Почти весь диапазон давлений — от 0 до 8000 атмосфер может быть населен живыми организмами!

В таких границах живут споры бактерий. Они могут существовать на всех планетах, за исключением Плутона, Меркурия, Луны и астероидов.

Приспособляемость червей уже несколько меньше. Круглые черви выдерживают температуру от минус 240 градусов до плюс 120 градусов и давление от 0,5 до 800 атмосфер.

Споровые растения (границы температуры от минус 190 градусов до плюс 93 градуса, давление от 0,5 до 550 атмосфер) могут существовать в условиях Юпитера и Сатурна.

Семена высших растений сохраняют свою жизнедеятельность при температуре от минус 190 градусов до плюс 120 градусов и давление от 0,55 до 550 атмосфер.

Насекомые переносят температуру от минус 80 градусов до плюс 50 градусов и давление от 0,1 до 520 атмосфер. Они могут существовать в марсианских условиях.

Наземные растения переносят температуру от минус 65 градусов до плюс 80 градусов, давление от 0,4 до 1 атмосферы.

Границы существования млекопитающих простираются от температуры минус 65 градусов до плюс 50 градусов. Давление, которое они выдерживают, колеблется от 0,5 до 3 атмосфер.

Теперь возьмем температурные и атмосферные условия на планетах.

Из сопоставления видно, что температуры и атмосферные давления хотя бы двух планет — Венеры и Марса — широко захватывают область существования жизни, а для большинства остальных планет не выходят за границы этой области. Во всяком случае, возможность существования на Венере и Марсе даже известных нам приспособившихся в земных условиях простейших организмов отрицать нельзя.

С биологической точки зрения, не лишена основания гипотеза о существовании на планетах-гигантах организмов с большей приспособленностью к низким температурным условиям, чем те, которые имеются на Земле.

Вместе с тем такая таблица выявляет огромные пробелы наших знаний в этой области. Почти не выяснено влияние высокого давления на живые организмы разных классов. Совершенно не изучено комплексное влияние на них различных температур и давлений.

Именно этим, а не невозможностью существования там живых существ объясняется наличие «незаселенных» областей на планетах.

К сказанному профессором В.В. Алпатовым трудно прибавить что-либо. Поистине, жизнь вездесуща!