Гавриил Тихов - Астробиология

В начале нашего века русский биолог С. Н. Виноградский доказал существование живых существ, лишенных хлорофилла, но добывающих себе питание из неорганических веществ. Эти невидимые существа — бактерии живут в почвах, в верхних слоях земной коры, проникают в глубокие толщи океана. Для поддержания своей жизнедеятельности они употребляют химическую энергию минералов, богатых кислородом, и поэтому не зависят от других организмов и солнечных лучей.

Число видов таких бактерий незначительно, оно не превышает сотни, между тем видов зеленых растений известно до 180 000. Но одна бактерия может произвести в один день по крайней мере несколько триллионов особей, между тем как одна одноклеточная зеленая водоросль, из всех зеленых растений наиболее быстро размножающаяся, дает в тот же промежуток времени лишь несколько особей, а большей частью гораздо меньше, около одной особи в 2–3 дня. Поэтому, несмотря на микроскопические размеры, из-за поразительной силы размножения значение бактерий в природе огромно.

Как видим, приведенные академиком Вернадским примеры убедительно показывают беспредельность приспособляемости различных форм жизни.

Зная физические и химические свойства планет солнечной системы и познакомившись с приспособляемостью микроорганизмов к условиям среды, мы можем с уверенностью говорить о существовании на Марсе и Венере микроорганизмов.

Можно ли сказать то же о планетах-гигантах — Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне?

Как известно, температура на внешних оболочках их атмосфер очень низка: от -140 до -200°Ц. Они содержат очень много газообразного метана, а Юпитер и Сатурн — также аммиака. В таких условиях высшие земные организмы существовать не могут.

Однако известны бактерии, которые могут жить в метане, хотя при обыкновенных условиях и нуждаются в кислороде. Некоторые из них могут вместо кислорода использовать нитраты, то-есть азотные соединения.

Метан образуется при сбраживании многих органических веществ. Те же самые бактерии, которые вызывают метановое брожение органических веществ, способны в присутствии молекулярного водорода восстанавливать углекислый газ до метана.

Можно с уверенностью сказать, что в атмосферах планет-гигантов находится водород. Поэтому присутствие метана в атмосферах этих планет можно объяснить деятельностью бактерий.

Можно предположить, что метан и аммиак образуются в атмосферных глубинах планет-гигантов также и в результате разложения отживших микроорганизмов и поднимаются из уплотненных внутренних слоев в верхние слои атмосфер.

Это предположение подтверждается и следующими обстоятельствами.

В земных горных породах, а также в вулканических газах обычно присутствует метан. Для разных вулканов содержание метана в выделяющихся из них газах составляет от 3 до 12 процентов. В газах, выделяющихся из графита, — до 40 процентов метана, из базальта — свыше 10 процентов, из гранита — 3 процента. Раньше предполагали, что метан, выделяющийся из горных пород при нагревании, образуется под воздействием воды на карбиды металлов. Однако при нагревании с водой карбидов кальция, натрия, калия выделяется не метан, а ацетилен. Поэтому теперь считают, что источником метана в данных случаях является органическое вещество.

Где же могут существовать на планетах-гигантах микроорганизмы? Можно думать, что с погружением в атмосферы этих планет температура повышается и на некоторой глубине становится несколько выше нуля, а потому там могут жить бактерии.

Тот факт, что метан и аммиак могут образовываться и без участия организмов (метан, например, имеется в небольших количествах даже на кометах), не является возражением против наших предположений.

Метан (CH 4) состоит из углерода (С) и водорода (Н), а аммиак (NH 3) — из азота (N) и водорода (Н). Но все эти элементы — углерод, водород и азот — имеют изотопы, которые занимают одно и то же место в таблице Менделеева, но имеют разный атомный вес. Так, у углерода два изотопа с атомными весами 12 и 13, у водорода три — с атомными весами 1, 2 и 3 и у азота — два с атомными весами 14 и 15.

Есть основание считать, что изотопный состав метана и аммиака органического происхождения отличается от изотопного состава этих газов неорганического происхождения, а потому должны различаться и их спектры. Следовательно, изучая спектры этих газов органического и неорганического происхождения и сравнивая их со спектрами планет-гигантов, можно будет решить, есть ли на этих планетах аммиак и метан органического происхождения. Интересно отметить, что при сравнении спектра метана из светильного газа, имеющего органическое происхождение, со спектрами планет-гигантов получилось полное сходство, тогда как между спектром этих планет и аммиака лабораторного, синтетического, найдено различие.