Журнал "Наука и Техника" (НиТ): «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 08 (15)

С тех пор ситуация несколько изменилась: после полетов космических кораблей ко многим планетам Солнечной системы разговоры об инопланетной нежити можно вести, опираясь на прочный фундамент научных фактов.

Действующий вулкан на Венере — потенциальный источник сложных химических соединений. Имея определенную фантазию, на Венере можно найти две области жизни: сернокислые облака и море сверхкритического флюида

Итак, очевидно, что живой организм есть образование, помещенное в неравновесную среду, через которое проходят потоки энергии и вещества. А оно, это образование, энергию и вещество рассеивает, то есть часть затрачивает на свои нужды, а часть пропускает без изменения. Источников же энергии в неравновесном мире может быть несколько. Прежде всего — это излучение звезд, радиоактивный распад и космические лучи. Если первые два действуют на планетах, то последний наиболее актуален для межзвездных просторов. В конце концов кто сказал, что жизнь в межзвездных облаках пыли и газа невозможна? Органические вещества там есть во вполне заметных количествах, а что плотность вещества чрезвычайно мала и, стало быть, химические реакции происходят очень редко, то это скорее свидетельствует о растянутости процесса во времени, а не о его невозможности.

Что же касается первых двух источников энергии, то с жизнью вокруг них все проще: поверхность планеты Земля, покрытая буйной растительностью, которая купается в лучах Солнца, у каждого из нас перед глазами, а разнообразную жизнь вокруг черных курильщиков неоднократно наблюдали океанологи. С курильщиками, кстати, связана одна из оригинальных моделей панспермии. Представим себе планету земного типа. В ее ядре имеется достаточно много радиоактивных элементов (доставшихся в наследство от сверхновой), чтобы обеспечить жидкую магму и соответственно жидкий океан. Если эту планету гравитационное поле выбросит за пределы планетной системы, то именно вокруг черных курильщиков сохранится высокоорганизованная жизнь, которая сможет долго блуждать на “космическом корабле” планеты по просторам галактики.

Кроме этих источников энергии есть еще один, речь о котором пойдет дальше.

Как бы то ни было, энергия тем или иным способом воплощается в химические вещества сложного строения. На поверхности нашей планеты эти вещества из углекислого газа и воды синтезируют растения, утилизируя солнечный свет с помощью фотосинтеза. В основе биоценоза черных курильщиков находятся хемотрофы — бактерии, которые получают энергию для синтеза нужных им веществ за счет окисления таких реакционно способных неорганических соединений, как водород, сероводород, оксиды двухвалентного железа или аммиак: они в изобилии выходят из жерла подводного вулкана. Ну а когда потом кто-нибудь поедает эти растения или бактерии, получается пищевая цепь, что приводит к многообразной жизни. Помимо энергии, которая запасена в питательных веществах, живому существу нужно еще нагреть свое тело до такой температуры, чтобы в нем шли необходимые химические реакции.

Делать это можно двумя способами. Либо получать тепло от того же источника энергии, откуда берутся вещества: от звезды или внутренностей планеты. Либо, как это делает венец творёния и его ближайшие родственники на эволюционном древе, — только за счет разложения потребленных веществ, созданных другими организмами. Скорее всего, такая же схема рассеяния потока энергии будет верна и для всякой иной жизни. Если она, конечно, существует.

Ледяной панцирь на Европе(спутник Юпитера) может скрывать океан живой воды

Разобравшись с потоком энергии, посмотрим на поток вещества, который проходит сквозь организм в результате каскада химических реакций. А в какой среде могут проходить все эти химические реакции? У нас на Земле основа жизни — жидкая вода, полярный растворитель. И многие ученые не без основания считают, что именно она сделала нас такими, какие мы есть.

В самом деле, липиды — идеальное вещество для построения клеточных мембран из водного раствора: они в воде образуют “пузырьки”, надежно защищая их внутренность от внешних воздействий. В водном растворе прекрасно идет реакция, которая лежит в основе биосинтеза многих веществ, а именно превращения карбонильной группы С=О и слияния двух коротких молекул в одну длинную с общим углеродным скелетом. Цепочки ДНК в воде становятся теми самыми полианионами, которые, благодаря периодически расположенным зарядам одного и того же знака, не перепутываются, а комплиментарные участки при этом объединяются водородными связями в единую молекулу-спираль. При температуре жидкой воды не разрываются связи внутри углеродного скелета. Вдобавок вода обладает уникальным свойством, которого нет у других растворителей: при замерзании ее плотность уменьшается.