УПМ-Z «Убеди скептика»

Владимир Сурдин: Я готов.

Соколов: Замечательно, но сначала мы попросим наших зрителей проголосовать. Друзья, перейдите по ссылке, которая сейчас появится в чате, и обозначьте ваш выбор. Жизнь на Марсе: точно есть, вполне возможно есть, маловероятно есть, точно нет и непредсказуемо. Проголосуйте, пожалуйста.

Итак, в левом углу нашего виртуального ринга Владимир Сурдин. В правом углу Михаил Никитин.

Спикер: Владимир Сурдин — кандидат физико-математических наук. Астроном, доцент физического факультета Московского Государственного университета, автор 100 научных работ и нескольких книг. Лауреат премии «Просветитель».

Михаил Никитин — научный сотрудник отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии имени Белозерского при МГУ, автор книги «Происхождение жизни. От туманности до клетки».

Соколов: Спасибо за представление участников. Дорогие друзья, дебаты сейчас начнутся. А я прошу зрителей в чате писать вопросы к обоим участникам. Итак, Владимир, первое слово предоставляется вам. Пожалуйста, кратко изложите вашу точку зрения.

Сурдин: По-моему, нас не предупредили, какие гипотезы каждый из нас будет защищать, поэтому я выбираю себе гипотезу положительную. Есть ли жизнь на Марсе или её нет, это пока неизвестно, но условия для неё, с моей точки зрения, есть. Я даже знаю, где её нужно искать, и скажу это в процессе нашего разговора. Но, по-моему, Марс — вполне благоприятная для жизни планета. Нет никаких ограничений для того, чтобы жизни там не было. Просто она не такая, как мы привыкли, она не на виду, но есть места, где она может развиваться. Вот это моя точка зрения.

Соколов: У меня есть гипотеза, что Михаил может с вами не согласиться. Я сейчас тогда даю слово Михаилу. Михаил, можете ли вы озвучить вашу позицию по этому вопросу?

Михаил Никитин: Да, конечно, я могу озвучить свою позицию. Я согласен с Владимиром, что условия на современном Марсе пригодны для существования известных нам земных экстремофильных бактерий и, если их туда занести, они там будут жить. Но нет совершенно никаких гарантий, что на древнем Марсе когда-то были условия для возникновения жизни подобные тем, в которых она возникла на Земле. Поэтому не факт, что жизнь на Марсе вообще когда-то возникла. И второе большое неизвестное: даже если подходящие условия для возникновения жизни на Марсе были, совершенно не факт, что этого достаточно. Мы не знаем, насколько вероятно возникновение жизни. По одной точке, по одному примеру земной жизни, график не построишь и вероятность не оценишь. Когда у нас будет какой-то другой пример жизни, возникший независимо от земной, будь то на Марсе, на межзвёздном астероиде или как-то ещё обнаруженной, тогда уже вероятности можно будет оценивать. А пока мы находимся, к сожалению, в ситуации незнания. На Земле точно есть, а вот насколько это было вероятно, кто ж его знает.

Соколов: Спасибо, коллеги. Тогда, поскольку обе позиции озвучены, я предлагаю сначала Владимиру задать Михаилу вопросы. А Михаил может отвечать и задавать вопросы встречные, такие будут прения. Прошу.

Сурдин: Боюсь, что мы примерно в одном направлении будем мыслить. И, конечно, о вероятности можно говорить, только когда есть много объектов, сходных между собой. Пока один объект — жизнь на Земле, о вероятности говорить нельзя. Но я защищаю ту точку зрения, что на Марсе были более благоприятные, условия чем сегодня. Михаил, как вы считаете, Марс был более водный планетой, чем он предстоит перед нами сегодня? Был ли богаче водой, богаче плотной атмосферой? То есть, в целом более благоприятен для развития жизни, да или нет?

Никитин: Да, конечно. Марс был и богаче водой в прошлом, и имел более плотную атмосферу, и имел магнитное поле, что означало меньший уровень радиации на поверхности, чем сейчас. Сейчас прежде всего уровень радиации запрещает жизнь бактерий на поверхности Марса. Если они там есть, то только под слоем грунта на глубинах в десятки, сотни, возможно, тысячи метров. По температуре и влажности экваториальные районы Марса более благоприятны для жизни, чем какой-нибудь Норильск, где люди живут. В Норильске лучше только по части радиации. Но если на Марсе закопаться на какую-то глубину, хотя бы метров 50, то космические лучи туда уже не достают.

Сурдин: О, правильно. А можно ещё один вопрос?

Никитин: Конечно.

Сурдин: У меня вопрос к биологу. Где на Земле больше масса живого вещества, скажем так. На поверхности или под землёй?

Никитин: Если сравнивать именно в целом, то подземная биосфера, конечно, доминирует. Если по живой массе на кубометр, то, конечно, плотнее всего биомасса упакована в наземных экосистемах, конкретно в лесах, потому что в них есть большие массивные деревья. Но подземная экосистема простирается на несколько километров под поверхностью. И хотя каждый её кубометр заселен довольно редко и неплотно, за счёт огромной толщины биомасса микробов там набирается большая.

Сурдин: Значит ли отсюда, что земная биосфера в основном сосредоточена в коре планеты, а не на её поверхности?

Никитин: По массе — да, по энергии — нет.

Сурдин: Тогда мы можем говорить о жизни на Марсе, забывая о поверхности и рассуждая о внутренней биосфере, погребённой под толстым слоем грунта. И тогда условия вполне приличные нас ожидают даже сегодня, а в прошлом тем более.

Никитин: Глубинная биосфера преобладает над поверхностным только по биомассе, но по потоку энергии через неё, по биологической продуктивности, она, конечно, поверхности сильно уступает, и по разнообразию тоже. В глубинной биосфере нет растений, потому что там нет света. Там очень ограничено разнообразие животных, есть буквально единичные примеры мелких червей нематод, которые питаются бактериями в шахтных водах на километровых глубинах. Глубинная биосфера биогеохимически гораздо более однообразна чем то, что есть на поверхности. То есть, по сложности, разнообразию и по потокам энергии поверхностная биосфера больше и интересней. Глубинная больше по биомассе и по устойчивости к неблагоприятным факторам. Если на Землю сейчас упадёт 1000-километровый астероид, то вся жизнь на поверхности будет уничтожена, а глубинная биосфера имеет шанс выжить.

Сурдин: Тогда ещё вопрос, Михаил. А может ли глубинная биосфера жить в отрыве от поверхностной? И может ли она воспроизводить себя, не питаясь остатками органики, которые проникают сверху?

Никитин: Да, может. Есть в шахтных водах бактерии, которые по изотопному составу органики явно миллионы лет изолированы от всей жизни на поверхности планеты и питаются газами, поступающими изнутри Земли: водородом, углекислым газом и так далее. Жизнь на поверхности им не нужна. Даже если Солнце погаснет и поверхность Земли замёрзнет до температуры жидкого гелия, глубинная биосфера не погибнет.

Сурдин: Тогда вопрос жизни на Марсе теряет актуальность. На Марсе такие же условия развития жизни, как и на Земле под грунтом. А раз есть жизнь на Земле, подповерхностная, то почему бы не быть на Марсе?

Никитин: Жизнь под поверхностью Земли существует, но возникла она на поверхности под лучами Солнца. Это видно из многих признаков, например, из того, что многие ключевые биомолекулы, такие как азотистые основания ДНК, витамин B2, витамин B12, явно имеют особые фотохимические свойства, интенсивно поглощают свет на определённых длинах волн. Витамин B2 может под ультрафиолетовым синим обучением катализировать разные химические реакции. И это проще всего объясняется как следы отбора на жизнь под Солнцем, под ультрафиолетовым облучением на каких-то самых ранних этапах до общего предка бактерий и архей. После чего та ветвь, потом которая стала археями, скорее всего, как раз ушла под грунт и адаптировалась к подземной жизни. Исходно же жизнь, судя по всему, зародилась на поверхности.

Сурдин: Так мы выяснили, что на Марсе когда-то были благоприятные условия и там могла зародиться жизнь на поверхности, а потом, когда Марс потерял эти условия, она могла уйти вглубь, правильно?

Никитин: Могла.

Сурдин: Ну вот!

Никитин: А можно теперь я задам вопрос, Александр?

Соколов: Да, конечно, безусловно.

Никитин: Когда мы готовились к дискуссии, у Владимира предполагались более практические вопросы на тему «Можно ли вообще лететь на Марс людьми и не загрязним ли мы его земными бактериями?». Я хотел к этой более практически важной теме перейти. Космические аппараты, отправляемые на Марс и на многие другие небесные тела, они подвергаются жёсткой стерилизации. Но железки стерилизовать можно большой дозой гамма-лучей, а живых людей нельзя, они от этого испортятся. И эта проблема космическими агентствами действительно учитывается. Я на эту тему могу сказать, что далеко не все земные бактерии имеют шанс там выжить. Те бактерии, которые живут в теле человека или на его поверхности, на коже, они, как правило, не имеют приспособления ни к экстремально низким температурам, ни к высыханию, ни к высокой солёности, ни к радиации, ни к чему тому, что их ждёт в свободной среде на Марсе. А те земные экстремофильные микробы, скажем, из Антарктиды, которые имели бы шанс выжить на Марсе, они никак не связаны с человеческим организмом, и космонавты их на себе шанса принести иметь не будут. Поэтому мне кажется, что живых людей на Марс выпускать можно. Это не несёт угрозы Марсианской биосфере, даже если она там есть.

Сурдин: В связи с этим я напомню одну историю. Когда посылали зонды на Луну, их тоже пытались стерилизовать. Но один из «Сервейеров», севших на Луну, нёс на себе телекамеру. Американская экспедиция «Аполлон 12» села рядом примерно через полтора года и сняла эту камеру, доставила её на Землю. И выяснилось, что в отсутствии атмосферы при страшных перепадах температур Луны, почти 300 градусов от ночи ко дню, при высоком уровне радиации внутри этой камеры спокойно выжили, по-моему, стафилококки. Человек несёт на себе скафандр и системы обеспечения. Если на них есть стафилококки, то они вполне себе выживают в лунных условиях, а уж на Марсе им и совсем комфортно будет. Нет?

Никитин: Тут надо провести разницу. Между выживанием покоящихся спор и способностью к размножению. В телекамере на Луне выжили, скорее всего, покоящиеся споры, которые гораздо более устойчивы, чем метаболически активные бактерии, растущие, питающиеся и размножающиеся. Знаменитая сенная палочка, споры которой выживают даже при автоклавировании и из-за которой опыты Луи Пастера критиковали. У неё только покоящиеся споры такие жаропрочные, чтобы выдержать 110-115 градусов, а активно размножаться она может только при температурах 50-60 и ниже. И вот эта разница между покоящимися спорами и размножающимися микробами, она здесь очень важна. Сохраниться в виде покоящихся спор та же сенная палочка на поверхности Марса может. Размножиться — практически невероятно. Более того, есть и без участия человека поток микробов с Земли в космос. Были собраны космонавтами мазки с внешних поверхностей орбитальной станции МКС в большом количестве и проанализированы, какие микробы там обнаружились. К большому удивлению там обнаружились в основном не те, которые сопровождают людей. Преобладающие микробы на внешней поверхности МКС — это морские микробы. Причём не просто морские, а жители холодных морей Арктики и Антарктики. И попадают они туда довольно сложным путем. Насколько я понял, там речь идет о каких-то электрических токах, связанных с магнитным полем Земли, которые именно в полярных областях. Заряжённые пылевые частицы, в том числе бактерии, поднимаются выше атмосферы на околоземные орбиты. Ну и дальше ничто им не мешает миллиарды лет метеоритам это переносить, поднятый с Земли биоматериал, в том числе и на Марс. Земля миллиарды лет распространяет вокруг своей орбиты споры морских микробов. И если они способны выжить в условиях Марса, они давно там уже есть.

Сурдин: Тогда, наверное, в первую очередь их надо искать на поверхности Луны, правда, Михаил? Луну ведь нам проще заразить, чем Марс, а на поверхности Луны земные микроорганизмы не обнаружены.

Никитин: На Луне даже под поверхностью нет условий для размножения микробов. На поверхности там слишком жёсткие перепады температур до 140-150 градусов днём. А в глубине, где перепады температур смягчаются и нет космической радиации, там в отличие от Марса слишком мало воды. Луна гораздо суше, чем Марс. Под поверхностью Марса микробы размножаться могут, под поверхностью Луны, и на поверхности Луны тем более, нет. Поверхность Луны каждый месяц прожаривается Солнцем температурой свыше 100 градусов, поэтому искать занесённых туда земных микробов довольно бесполезно. Ну, за исключением каких-то экзотических объектов типа этой телекамеры «Сервейера», которая, наверное, была обмотана теплоизоляцией и не так перегревалась за тот год, что она провела на Луне.

Сурдин: А давайте я про Луну добавлю. Там под поверхностью, на глубине примерно 1,5 м нет суточных колебаний температуры, но даже в экваториальной области под поверхностью Луны примерно -35. Наверное, это не очень комфортная температура для размножения микроорганизмов. Даже при наличии воды или водяного льда. Но что касается самой поверхности, тут ситуация иная. На полюсах Луны постоянный холод, в районе экватора сильные суточные перепады температуры. Но есть широты, где очень небольшие суточные перепады и довольно близкое к комнатной температуре значение. Просто надо найти соответствующую широту. И в этом смысле не все области на Луне неблагоприятны. Можно найти широтные пояса, где более или менее комфортные условия на поверхности Луны. Под поверхностью всегда холодно, даже на Экваторе, но на поверхности есть приличные широты, средние широты, примерно.

Никитин: Средние широты — это сколько? 50-60 градусов северной и южной широты, да?

Сурдин: Повыше немножко, 60-70.

Никитин: Тогда это очень интересно, потому что в этих широтах никаких посадок зондов не было.

Сурдин: [подтверждающе кивает головой]

Никитин: Насколько мне известно, и экспедиции Аполлонов, и советские автоматические луноходы, возвращавшие грунт, они все садились более или менее в экваториальных широтах из-за экономии топлива. Высокие широты Луны не исследованы.

Сурдин: Да.

Никитин: Если на 60-70 градусов северной широты приличные температуры, близкие к комнатным, без сильных перепадов, то конечно надо посылать зонды или экспедиции туда и смотреть, чего там в грунте может быть. Если не живёт, то сохранилось жизнеспособном виде.

Сурдин: Это интересно, правда.

Соколов: Так, замечательно.

Сурдин: В каком направлении мы дальше движемся?

Соколов: Вообще дискуссия пошла в очень интересную сторону, но у нас ещё есть ряд вопросов от наших зрителей, причём они к вам обоим. Но сейчас предлагаю ещё раз запустить голосование, потому что нам интересно посмотреть динамику, как меняется мнение зрителей. Поэтому я сейчас прошу ещё раз запустить то же самое голосование. А вам, дорогие друзья, перейти по ссылке и выразить ваше мнение. Может быть, оно изменилось? Так вот, проголосуйте, пожалуйста, ещё раз. В конце мы сравним ваше мнение в начале и вот после этих прений.

А сейчас, коллеги, я перейду к вопросам от наших дорогих зрителей, которые буду задавать по очереди вам. Итак, первый вопрос. Он к Владимиру. Его задаёт Анна, и она спрашивает: «В чём практический смысл поиска жизни на других планетах?».

Сурдин: О, это вопрос не ко мне, это вопрос к биологам, и они с удовольствием на него ответят. Второй вариант жизни — это был бы фантастический прорыв в биологии. Для астронома это общий интерес представляет. Для биолога непосредственный и чрезвычайно актуальный. Биологи до сих пор не знают, у них нет точной теории происхождения нашего варианта жизни, но уже второй вариант расширил бы их кругозор невероятно. Я думаю, Михаил согласится со мной, что практический — это в том смысле, что наука шагнула бы вперёд, а таблетки... Таблетки, наверное, со временем появятся.

Соколов: Михаил, не хотите добавить?

Никитин: Я могу ответить на этот вопрос, если хотите.

Соколов: Да.

Никитин: Вторая жизнь, возникшая независимо от земной — это очень интересно, потому что она сразу покажет другие варианты реализации всех тех ключевых для жизни функций. Во-первых, возможно какая-то немножко другая химическая основа, немножко другой набор аминокислот или другие нуклеотиды. Это сразу покажет нам горизонты, как можно редактировать земную жизнь, и какие микробы для биотехнологических приложений можно создать. Во-вторых, конкретно на Марсе мы ожидаем встретить именно экстремофильных микробов, потому что условия там даже под поверхностью довольно жёсткие. То есть там достаточно холодно, мало питательных веществ, и грунтовые воды Марса в тех местах, где их удалось проанализировать, обладают очень высокой солёностью. И из микробов, живущих в таких условиях можно выделять какие-то очень прочные, устойчивые ферменты, которые как раз удобны будут для биотехнологических приложений. Таблетки вот прямо сразу я вам оттуда не обещаю, а что-то для биотехнологического производства оттуда получится легко. Хорошее, полезное и позволяющее зарабатывать деньги. Более того, я не исключаю, что на Марсе обнаружится жизнь одного происхождения с земной, потому что был эпизод, примерно 3,8 млрд л. н., когда жизнь на Земле уже была, и при этом происходила тяжёлая метеоритная бомбардировка. Крупные астероиды размером километры и десятки километров падали на Землю, Луну, Марс, Венеру и другие внутренние планеты и выбивали обломки за пределы поля тяготения этих планет. И на этих обломках микробы могли перелетать с планеты на планету. Знаменитый марсианский метеорит ALH 83001, если я правильно помню, он как раз в ту эпоху был, скорее всего, выбит из поверхности Марса и только потом найден на Земле. 3,8 млрд лет назад у жизни был хороший шанс перебраться с планеты на планету, как с Земли на Марс, так и с Марса на Землю. Если мы на Марсе обнаружим жизнь общего происхождения с нашей, но живущую изолированно там почти 4 млрд лет, она тоже накопит достаточно отличий и тоже будет представлять большой интерес для сравнения с земной и понимания того, что у нас и как устроено, и какие ещё интереснее ферменты можно сделать для биотехнологий.

Сурдин [поднимает руку]: У меня вопрос!

Соколов: Ну давайте!

Сурдин: Меня ваш рассказ напрягает. Если у них общая биохимия с нашей, но они в экстремальных условиях закалились и стали такими жестокими, способными выживать в любых условиях и поглощать любые более слабые организмы, то, если они попадут на Землю, не опасны ли они для нас? Марсианские крутые микробы, с общей биохимией с нашей.

Никитин: Отличный вопрос. Да, спасибо, что напомнили. Приспособление к жёстким экстремальным условиям — не равно приспособлению к любым условиям. Давайте не о микробах, а о чём-нибудь более привычном. Например, о деревьях. Вот есть дерево лиственница, которая растёт на болотах, на вечной мерзлоте. Лиственницы есть даже в районе Оймякона, это полюс холода северного полушария, и среди деревьев это, пожалуй, самый экстремофил. Скажите, много ли вы видели лиственниц в тропических джунглях, где интенсивная конкуренция организмов между собой, а абиогенные условия как раз очень благоприятны? Нет! Лиственницы растут на вечной мерзлоте не потому, что им там хорошо, её всё-таки там тоже нехорошо, а потому что в остальных местах они проигрывают конкуренцию с другими растениями. Даже если мы не берём тропический лес, в средних широтах какие-нибудь дубы будут более теневыносливы, чем лиственница. А потом, вырастая выше, они своей листвой закроют свет для проростков лиственниц. И лиственницы на этом проиграют конкуренцию. Дубы, ёлки, липы и клены. Ёлки и широколиственные породы — это специалисты по конкуренции именно с другими деревьями. Лиственница, сосна и берёза — это специалисты по переживанию неблагоприятных условий. Либо по «быстро схватиться, вырастить одно поколение и убежать».

Сурдин: Слава Богу, я всё понял! Если мы завезём с Марса микробов…

Никитин: То наша иммунная система от них мокрого места не оставит!

Соколов: Замечательно, я поддерживаю такую позицию. А вот Евгений из Рамат-Гана спрашивает и вопрос этот, видимо, к Владимиру: «Используют ли методы дистанционного зондирования на Марсе, как археологи при поиске древних руин, покрытых землёй? То есть поиск подземных строений, а не органики?».

Сурдин: На Марсе уже найдены древние строения. Пирамиды там есть типа Хеопсовых в Гизе. И сфинкс там есть, очень похож на египетского! Там вообще много древних строений найдено. Если вы присмотритесь к фотографиям, которые присылает Curiosity, то там, например, видно, что кто-то ложку обронил и фигурку женщины... Намётанный глаз может найти очень много артефактов на Марсе, больших и мелких. Главное искать и не сдаваться! Всегда что-то интересное на этих снимках вы обнаружите.

Соколов: Владимир отшутился, я бы сказал. А сейчас вопрос Евгения из Боровска, видимо, к Михаилу. Прям такой радикальный: «Чтобы искать жизнь вне Земли надо знать, что такое жизнь для начала!». Что такое жизнь?

Никитин: Отличный вопрос! Да, вот прямо обожаю. Определения жизни вот такого строгого, как у математиков, конечно, быть не может. Во всех естественных науках, имеющих дело с реальным миром, в биологии, в химии, со строгостью определений есть проблемы. И чем мы дальше от теоретической физики и математики, тем больше этих проблем, но для целей поиска жизни вне Земли вполне хорошие работающие определения есть. И даже в случае Марса мы можем действовать просто по аналогии, потому что по условиям Марс похож на более холодные и сухие районы Земли типа там Колымы, Антарктиды. Там можно ожидать встретить жизнь примерно такую же, как у нас, использующую и выделяющую примерно те же вещества. Значит, из признаков жизни, которые удобно использовать при поиске её где-то далеко, я назову 2. Это оба признака химические.

Признак первый — это хиральная чистота. В составе живой материи есть молекулы, например, аминокислоты и сахара, которые в принципе могут существовать в двух вариантах, отличающихся друг от друга как предмет и его зеркальное отражение, или как правая и левая рука. То есть, как ни верти, совместить одно с другим не получится. При этом аминокислоты в живых клетках на Земле только левые, а сахара только правые. Правых аминокислот в составе белков практически не бывает, и левых сахаров тоже практически не бывает. Вот это вот химическое свойство, хиральная чистота, позволяет даже миллиардолетний труп, найденный в вечной мерзлоте, отличить от неживой материи.

Второе свойство — там тоже химия и немного физика, — это изотопный состав живой материи. Атомы многих химических элементов, в том числе углерода, бывают в нескольких вариантах, которые отличаются количеством нейтронов в ядре и, соответственно, атомной массой. У углерода есть изотоп углерод-12 основной, 6 протонов и 6 нейтронов, и более тяжёлый углерод-13, 6 протонов и 7 нейтронов. Доля углерода-13 на Земле меньше 1%, но в живых организмах его доля меньше, чем в неживой материи. Потому что при включении углекислого газа в обмен веществ, например, у растений в фотосинтезе, происходит некоторая изотопная сортировка, молекулы углекислого газа с лёгкими углеродом проходят этот путь немножко быстрее и с большей вероятностью, поэтому растения имеют меньше тяжёлого углерода, чем атмосферный углекислый газ. Травоядные животные имеют меньше долю углерода, чем растения, а какие-то хищники или трупоеды, которые питаются животным веществом, у них доля тяжёлого углерода ещё меньше. Вот такие изотопные аномалии, связанные прежде всего с углеродом, но они также есть и для азота, для серы, для железа или нет и других элементов позволяют тоже отмечать материю, которая когда-то давно была живой от той, которая живой не была никогда.

Соколов: Спасибо за такой подробный аргументированный ответ. А сейчас вопрос, который адресован, видимо, Владимиру, и там даже нескольких вопросов. Алексей из Москвы спрашивает: «Могла ли на Марсе возникнуть жизнь, например, на основе кремния, а не углерода?» — и он не один. Есть и другие вопросы, которые тоже про неуглеродные формы жизни, возможно ли их возникновение на Марсе?

Сурдин: И вы об этом спрашиваете астронома?!

Соколов: Ну, вопрос же адресован вам!

Сурдин: Я могу только ответить, вспомнив свой доклад в институте биологии академгородка Новосибирского. Там была большая аудитория, наполненная классными биологами. Я им рассказывал об условия на разных планетах и тоже задал этот вопрос. Может ли на совершенно других основаниях, с другими растворителями, не с водой, с другими типами аминокислот и так далее быть жизнь? И грамотные остепенённые биологи ответили мне, что теоретически да, растворители могут быть и другие при других температурах, когда они сжиженные, конечно. И, в общем, биологи не исключают возможность совершенно других форм жизни. Но в лаборатории они пока не продвинулись, так что это чистая биологическая теория. А эксперимента, может быть, Михаил меня дополнит, но, по-моему, эксперимента в этой области нет положительного. И биологи только не исключают, но никаких подтверждённых фактов, что могут быть иные формы жизни, у биологов нет. Я прав, Михаил?

Никитин: Я сразу могу сказать, что на основе кремния жизнь практически невозможна, потому что весь кремний, который мы наблюдаем во Вселенной, будь то на Земле или на других планетах, в межзвёздных газопылевых облаках, астероидах, везде, кроме звёзд, потому что они слишком горячие, везде кремний связан с другими элементами, прежде всего с кислородом и с углеродом, в очень-очень устойчивые, твёрдые тугоплавкие соединения. Оксид кремния, который известен во многих минеральных формах, например, кварц, и карбид кремния, который вообще один из самых твёрдых и тугоплавких минералов, уступает по твёрдости только алмазу. Кремний из-за его склонности образовывать такие очень твёрдые и тугоплавкие устойчивые минералы при комнатной температуре почти не имеет никакой интересной химии. Кремнийорганические соединения, которые изучают химики, они все получаются в безводной среде в каких-то органических растворителях. И присутствие воды при этих реакциях, или присутствие кислорода как раз приводят к тому, что кремний уходит в совершенно инертный кварцевый песок, который к никаким биохимическим превращениям далее не способен. Есть живые организмы, которые строят скелеты из кремнезёма, например, диатомовые водоросли, но они ограничиваются тем, что берут растворённую кремниевую кислоту из воды, в которой живут, и, концентрируя её в каких-то маленьких мембранных отсеках, добиваются её кристаллизации и складывают из этого прочные устойчивые панцири, которые могут дальше сохранятся сотни миллионов лет в ископаемом состоянии. То есть кремний для жизни очень неподходящий химический элемент из-за своей инертности, из-за того, что он, поймав кислород, свяжется с ним, и никогда с ним уже так просто не расстанется без очень жёстких условий, без очень высоких температур.

А вот другие варианты жизни вполне теоретически возможны, есть даже некоторые экспериментальные результаты. Я прежде всего имею в виду возможность замены воды в качестве растворителя на жидкую углекислоту. Жидкий CO2 — это та жидкость, которую люди практически никогда не видели, потому что она существует только при давлении в 4 раза выше нашего обычного атмосферного и ещё выше. При комнатном, обычном давлении углекислый газ бывает либо в виде газа, либо в виде твёрдого вещества — сухого льда, — жидким он не бывает. Но если давление повысить, он становится жидкостью, которая является довольно хорошим растворителем. При высоком давлении он и при комнатной температуре будет жидким, и жидкий CO2 встречается на нашей планете в некоторых местах. Есть районы океанского дна, где идут холодные высачивания углекислоты и из-за высоких давлений она там жидкая. И в некоторых местах она накапливается под слоем ила и образует такие углекислотные озёра. И вот японские океанологии в глубоководном желобе около Окинавы нашли такое озеро площадью несколько сотен квадратных метров, взяли из него пробы и показали, что в этой углекислоте живут микробы. Это не инопланетная жизнь, это земные микробы, которые приспособились к углекислоте снаружи, изменив состав своих клеточных мембран. Потому что стандартные клеточные мембраны углекислота растворяет. Но при некоторых изменениях клеточной мембраны жизнь в углекислоте вполне возможна. И в биотехнологических производствах жидкая углекислота используется как растворитель. Белковые ферменты из самых обычный земных микробов в ней сохраняют стабильность и работают, и в некоторых ситуациях работают даже гораздо лучше, чем в воде, потому что жидкая углекислота — это растворитель ещё лучше, чем вода. Она растворяет и соли, и такие вещества, как жиры и нефть, нерастворимые в воде.

Соколов: Спасибо. И у меня вопрос, который я даже не знаю, кому адресован. Его задаёт Юлия Боярская, и вопрос звучит так: «Может ли случиться, что мы не узнаем марсианскую жизнь, когда столкнемся с ней?» — то есть столкнёмся, но не узнаем. Что нам скажет Владимир?

Сурдин: Не знаю, но интуиция мне подсказывает, что мы узнаем жизнь в любой форме, потому что у неё должны быть реакции. У камня реакции нет, он может только скатиться под горку, а живые существа всегда реагируют на раздражители, у них есть какая-то обратная связь. Они хотят жить, они хотят не погибнуть и реагируют всегда с отрицательной обратной связью, то есть стараются сохранить свой гомеостаз, сохранить свои жизненные условия и сопротивляются внешней угрозе. Вот одно это, даже без биохимического анализа, просто поведение живого существа, мне кажется, подскажет, что оно живое. Это моя дилетантская, астрономическая точка зрения. А у Михаила какая?

Соколов: Михаил?

Никитин: Я скажу, что в целом Владимир, конечно, прав, но есть нюансы. Во-первых, многие микробы, в том числе экстремофилы, живущие на холоде, все процессы в них происходят очень-очень медленно. И вполне возможно, что их раздражимость и реакцию на внешние условия вы просто не сможете пронаблюдать, потому что у вас не хватит банально терпения. Я на этом месте могу рассказать о недавней работе японских микробиологов, которые смогли вырастить в чистой культуре микроба из группы асгардархей. Это такие морские глубоководные микробы, которые из архей ближайшие наших эукариот, то есть животных, растений, грибов, родственники. Работа у них заняла более 10 лет, потому что это эта архея даже в самых благоприятных условиях делится раз в 2 недели. В неблагоприятных условиях ещё медленнее. То есть, стандартное действие, вырастить культуру в пробирке, занимает порядка года. Понятно, что нужно очень большое терпение, чтобы работать с такими неторопливыми организмами. А ещё нужно стабильное финансирование, потому что научные гранты, как правило, дают на 3 года, и надо в течение 3 лет отчитаться научными результатами и публикациями. Работа, занимающая 10 и более лет, требует уверенности, что вы эти гранты регулярно будете получать. То есть, если мы говорим о Марсе, ждать на Марсе 10 лет, чтобы дождаться ответа от какого-то очень неторопливого марсианского микроба, мы не можем по техническим причинам, потому что запасы экспедиции конечные, людям надо будет есть и дышать. Крайне медленно живущие организмов сложно опознать, как организмы.

Сурдин: Вот именно поэтому нам надо запускать роботов, а не людей! Марсоход Opportunity 14 лет работал на Марсе, и у него было время дождаться результатов анализа, а люди бы так долго на поверхности Марса не проработали. Кислорода и воды не хватило бы для снабжения. Поэтому на Марсе место роботам! Они спокойно многие годы будут анализировать экстремофилы и, в конце концов, выяснят их природу. А человек слишком торопливое существо, и на Марсе ему делать нечего!

Соколов: Коллеги, я хочу сказать, что, к сожалению, поскольку у нас время ограничено, я сейчас вынужден закончить прения и попросить каждого из вас подвести краткий итог сегодняшней дискуссии. Она у нас пошла по достаточно неожиданному сценарию, и это, на самом деле, здорово. Но сейчас я попрошу сначала Владимира, а потом Михаила сказать, вынесли ли вы для себя что-то важное, новое, как-то поменялась ли ваша позиция? Буквально в нескольких предложениях.

Сурдин: Я, как всегда, в восторге от глубины знаний Михаила, я всегда рад с ним встречаться. Даже в такой странной форме с экрана на экран я действительно узнал немало нового из его рассказа. В принципе, редко у кого-то из нас кардинально меняется позиция, но моя позиция сейчас стала более яркой, кругозор расширился в результате этого разговора. Спасибо за это организаторам нашей дискуссии.

Соколов: Вам спасибо. Михаил, пожалуйста, ваше резюме.

Никитин: Я тоже очень благодарен организаторам этой дискуссии за возможность пообщаться с Владимиром. Мне тоже было очень важно узнать прежде всего о широтах Луны, где относительно постоянная комфортная температура, и которые совершенно не изучены ни экспедициями, ни автоматами. И резюмируя про жизнь на Марсе, могу сказать следующее: мы не знаем, есть она там или нет, и это как раз очень здорово, что мы не знаем. Потому что это оставляет замечательный простор для новых открытий. Мы имеем шанс найти на Марсе жизнь, возникшую там независимо от земной. Мы имеем шанс найти на Марсе жизнь, занесённую с Земли миллиарды лет назад. И то, и другое будет большим прорывом для биологии. И доказательства того, что жизни на Марсе в пределах чувствительности наших методов нет, тоже будет очень важно. Хотя, я тут понимаю, что для такого доказательства надо будет работать гораздо дольше, чем для того, чтобы найти жизнь там, где она есть.

Соколов: И мне ещё даже показалось, что вы действительно перешли от жизни на Марсе к теме жизни на Луне, причём с достаточно осторожно-оптимистическим выводом. А сейчас давайте-ка мы посмотрим динамику отношения к этой проблеме наших зрителей. На экране должно появиться два варианта. Ох ты как!

В первом варианте первым был ответ «маловероятно», и смотрите всего через какие-то 15-20 мин примерно такое же количество проголосовало уже за «вполне возможно». Прям зеркально! Вот как важно проводить такие дебаты, я считаю, потому что это показывает, что люди вполне могут менять свое мнение по самым разным вопросам, если они получают новые мощные аргументы. Я поэтому считаю, что дебаты — это один из важных форматов, который должен стать постоянным на форуме «Учёные против мифов». То есть без дискуссии наука фактически мертва. Но речь не о любом споре, а о такой дискуссии, которая подразумевает равные знания, уважение друг к другу и готовность делиться своими знаниями. И способность менять свою точку зрения. Вот именно за такие дискуссии выступает форум «Учёные против мифов». Я благодарю Владимира, я благодарю Михаила за эту замечательную, плодотворную дискуссию. Спасибо, друзья.

Источник: m.vk.com