Гипотезу о том, что жизнь зародилась на Марсе и лишь оттуда была занесена на Землю, можно назвать необычной, но вовсе не невероятной.
Несколько недель назад знаменитый американский популяризатор науки, глава Планетарного общества Билл Най выступил в поддержку дополнительного финансирования перспективного проекта NASA по доставке образцов с марсианской поверхности на Землю. «Если жизнь сперва началась на Марсе, будет странно, но не так уж безумно узнать, что и вы, и я – потомки марсиан, – сказал он. – На то, чтобы в корне изменить нашу историю, денег требуется не так уж много». В самом деле, гипотеза о том, что жизнь зародилась на соседней планете, и лишь затем совершила эпохальный перелет на Землю, звучит странной лишь на первый взгляд. Давайте рассуждать логически.
Нехватка времени
Жизнь на Земле не могла появиться раньше, чем появилась сама планета. Это произошло около 4,5 млрд лет назад, однако уже вскоре молодая Земля испытала столкновение с крупным небесным телом, и выброшенные ударом обломки образовали Луну. Лишь около 4,4 млрд лет назад планета более или менее остыла, у нее появилась стабильная кора и даже океаны. Однако просуществовали они недолго – да и были далеко не так велики, как сегодняшние. Большая часть воды появилась на Земле между 4,1 и 3,8 млрд лет назад, когда планета пережила бурный период Поздней тяжелой бомбардировки.
Массированный удар ледяных и каменных небесных тел снова расплавил поверхность, так что если жизнь и пробовала появиться до этого периода, то она, скорее всего, полностью погибла. Завершение астероидной бомбардировки устанавливает самую дальнюю границу времени появления жизни. А на ближнюю указывают прямые палеонтологические находки – следы первых организмов, сохранившиеся в окаменелостях. Самые надежные из таких находок были сделаны на западе Австралии и датированы возрастом примерно 3,5 млрд лет.
Таким образом, мы получаем приблизительное время появления земной жизни из неживой материи – абиогенеза.
Удивительнее всего, что на весь процесс остаются лишь считанные сотни миллионов лет. Этого оказалось достаточно для превращения полностью стерильной Земли в планету, на которой жизнь уже образовала достаточно сложные сообщества «биоматов»: в австралийских окаменелостях ученые различили более десятка различных видов клеток бактерий и архей. И это только первая проблема.
Дефицит микроэлементов
Умеренно высокая температура, водная среда, большое количество органики и отсутствие кислорода, микроэлементы и приток энергии – в классических представлениях, это и формирует «первичный бульон», в котором мало-помалу возникает жизнь. Однако если мы попробуем воспроизвести этот процесс самостоятельно, то никаких прото-клеток не получим, сколько ни будем варить такую смесь. Мы найдем «в пробирке» отдельные более сложные органические соединения, которые в конечном итоге образуют смолистую смесь, похожую скорее на асфальт, чем на живую биомассу.
К этой проблеме обратился Стивен Беннер (Steven Benner) – весьма авторитетный геохимик, бывший гарвардский профессор, а ныне – глава собственного Научно-технического института Вестхаймера. В 2013 г., выступая на Гольдшмидтовской конференции, он отметил, что «правильные» абиогенные реакции требуют достаточного количества определенных минералов – прежде всего, соединений бора и молибдена, необходимых для стабилизации образующихся молекул РНК.
К сходным результатам пришла и команда Элизабет Хосрэт (Elisabeth Hausrath) из Университета Невады. В своем исследовании, представленном в журнале Nature Geoscience, ученые отметили, что фосфор – ключевой химический элемент, необходимый для образования молекул РНК и ДНК, – в земной коре находится, в основном, в форме плохо растворимых минералов. Они вряд ли могли насытить молодой океан достаточным для нужных реакций количеством фосфора.
Вместе с тем, фосфаты, идентифицированные на поверхности Красной планеты, растворяются куда легче. В лабораторных экспериментах геохимики показали, что в воде они расходятся в 45 раз быстрее. Это позволило подсчитать, что концентрации фосфора в водной среде молодого Марса могли быть в разы выше, чем на Земле. То же касается и молибдена, и бора: анализ марсианских метеоритов показывает, что около 3 млрд лет назад океаны соседней планеты были куда богаче ими, нежели земные. Кстати, об океанах.
Изобилие воды
Современный Марс практически лишен атмосферы, а его поверхность представляет собой ледяную, поливаемую космической радиацией каменистую пустыню. Текущий период геологической истории планеты называется Амазонийским, и начался он около 3 млрд лет назад, с катастрофических перемен, которыми завершились Гесперийский (3,0 – 3,7 млрд лет назад) и Нойский (3,7 – 4,1 млрд лет назад) периоды, в течение которых Марс отличался высокой геологической активностью, плотной атмосферой, изобилием воды и, возможно, достаточно комфортной температурой.
Океан и тепло, минералы и органика – все это было на соседней планете задолго до Земли, давая жизни еще пару сотен миллионов лет на развитие. По некоторым данным, даже Позднюю метеоритную бомбардировку Марса пережил куда легче, и массивные астероиды прекратили «утюжить» его поверхность раньше, чем на нашей планете. В 2019 г., изучив состав марсианских метеоритов, ученые выяснили, что условия здесь могли стать подходящими для развития жизни еще в Пре-Нойский период, около 4,48 млрд лет назад – то есть, более чем на 500 млн лет раньше Земли. Кстати, о метеоритах.