Андрей Журавлёв - До и после динозавров

• Название: До и после динозавров
• Автор: Андрей Журавлёв
• Издательство: Вече
• Жанр: Биология
• Год: 2006
• ISBN: 5-9533-1258-Х

Автор книги пытается изложить понятным языком достижения современной палеонтологии — науки, изучающей историю жизни на Земле. Нынешняя палеонтология требует прочных знаний законов физики и химии, умения считать (и не только на пальцах), глубокого понимания методов статистики, не говоря уже о разделах современной биологии. Эта наука смело вмешивается в дела планетарной физики и движения материков, загоняет в тупик своими открытиями биологов. Она способна не только рассказать о том, как выглядела Земля в отдаленном прошлом, но и о том, что произойдет с нашей планетой в будущем. Под одной обложкой собраны наиболее интересные сведения о тех, кто населял нашу планету в течение почти четырех миллиардов лет.

---

Глава дополнительная

Задолго до всех

(свыше 3900 млн лет назад)

…а получившееся месиво взболтали угольной лопатой, скособоченной влево, и кочергой, скрученной в ту же сторону, в результате чего белки всех будущих земных существ стали ЛЕВОвращающими…

Станислав Лем

Ученые продолжают спорить, кого же Бог создал по своему образу и подобию: обезьяну или бактерию? Первичного бульона на всех не хватило. Была ли жизнь на Марсе? А на Земле? Сколько инопланетных бактерий и гуманоидов ежегодно посещает Землю? Холодный душ и горячие источники. От жизни камней до окаменелостей.

Низы и верхи

В Средние века споры о происхождении жизни полыхали (в переносном, а часто и в прямом для проигравшей стороны смысле) по поводу ее источника: Бог или дьявол? Иными словами, сверху жизнь спущена на Землю или исторгнута из раскаленного подземного ада? Как ни странно, если отбросить благодатное и инфернальное начала, в начале XXI века смысл разногласий остался прежним: занесена жизнь на Землю из Космоса или имеет вполне земное происхождение, но зародилась в горячих источниках, бьющих из нутра планеты?

При возрасте Земли около 4,5–4,6 млрд лет древнейшие осадочные породы, которым 3,86 млрд лет, уже несут в себе следы жизни. А 3,5 млрд лет назад на планете уже существовала не просто жизнь, а целые сообщества организмов, хотя состояли они из одних бактерий. Получается, что для преобразования химической преджизни в биологическую жизнь понадобилось каких-то полтора миллиарда лет. Не маловато ли получается?

Залетные пришельцы

Попытки разрешить проблему нехватки рабочего времени увели исследователей за пределы планеты. Правда, это скорее уход от проблемы происхождения жизни, чем подход к ней. А откуда она взялась там, в конце концов? Тем не менее уже в начале XX века, когда не подозревали, насколько стара и сложна (даже на молекулярном уровне) земная жизнь, шведский физик и химик Сванте Аррениус заговорил о «панспермии». Он предположил, что вся Вселенная просто напичкана семенами жизни. Семена могли быть размером с мельчайшие (притом еще не самые мелкие) организмы, то есть — около микрометра (1 микрометр = 0,001 мм). Этот размер вписывается в длину волн, излучаемых звездами-карликами, и семена могли бы переноситься давлением света. Полвека спустя английский биофизик Фрэнсис Крик расшифровал строение молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), входящей в состав хромосом. Убедившись, насколько все сложно в, казалось бы, самых простых жизненных проявлениях, он в сердцах высказался о «панспермии», направленной специальной миссией.

«Направленная панспермия» саморазвилась в народном сознании в идею «пришельцев». Особенно бурно идея зажила в последние лет тридцать. Любители зеленых человечков готовы принять за своих обожаемых кого и что угодно. Манекены, на которых испытывали новый парашют: в уфологических изданиях они проходят как задохнувшиеся воздухом пришельцы. Космические аппараты, правда земного происхождения («Вояджер-Марс»), остатки монгольфьеров и тому подобное — все выдается задело рук (или щупалец?) любимых инопланетян.

Создатель «Парка юрского периода» Майкл Крайтон в своем не столь известном романе «Штамм Андромеда» рассчитал вероятность соприкосновения землян с инопланетными формами жизни различного уровня сложности. На каждого припарковавшего свою тарелку в неположенном месте гуманоида мы должны встречать 39 сложных многоклеточных с развитым мозгом (например, лемовских курдлей с Энции), 70 многоклеточных с примитивной нервной системой (вроде марсианских пиявок братьев Стругацких), 970 низших многоклеточных, 3920 простейших и так далее. А теперь, читатель, приготовьтесь узнать суровую правду. Приготовились? Вспомните, сколько людей за последнее время воочию видели гуманоидов? Помножьте теперь это число на количество всех других инопланетных форм жизни. Теперь вы поняли, что на Земле уже давно нет ничего своего? Ну что, скажите, земного во всех этих грибах и политиках? Нас, настоящих землян, осталось только двое. Причем в себе-то я не сомневаюсь.

Ну а если всерьез попросить отозваться братьев по разуму или хотя бы сестер по самовоспризводству? (Воспроизведение себе подобных все-таки пока считается основным отличием материи живой от неживой.)

Последние годы принесли массу открытий инопланетного микромира. Метеориты, особенно углистые хондриты, действительно содержат самые разные органические вещества — жиры, углеводы и органические кислоты, в том числе аминокислоты. (Последние служат основным строительным материалом для белков.) В кометах тоже обнаружены предшественники сложных органических молекул. Межзвездная пыль — и та на три четверти состоит из органических молекул. Среди них попадаются такие сложные соединения, как этиловый спирт. (Причем количество последнего превышает массу Земли.) Замерзшие в межзвездном пространстве микроскопические пылинки несут на своей поверхности половину рассеянных там углерод- и азотсодержащих соединений, а также кислорода. Облучаясь ультрафиолетом, они превращаются в настоящие цеха по сборке органических соединений из многократно повторяющихся молекулярных блоков. Из таких блоков и строится жизнь.

Правда, на внеземных объектах органические вещества перемешаны несколько по-другому. Они являют собой смесь из равных долей правых и левых изомеров. (Изомерами называют химические соединения, одинаковые по составу и молекулярной массе, но различающиеся по положению образующих их атомов в пространстве.) Тогда как все молекулы живых организмов хирально чисты. Хотя «хира» по-гречески означает «рука», хиральная чистота к обязательному помыву рук перед едой отношения не имеет. А вот перед изучением метеоритов — руки мыть обязательно. Иначе не только хиральная чистота нарушится, но и грибы на этих метеоритах вырастут. И, к сожалению, даже не белые. Занести земные микрооорганизмы на упавшие «звездные камни» намного проще, чем наоборот. Особенно если куски метеоритов попылились энное количество лет на полках и похватались разными немытыми руками. Вот и кишат вполне земные бактерии на журнальных и газетных фотографиях, выдаваемые за «инопланетные существа».

Одна из проблем «хиральной чистоты» как раз и заключается в том, что межпланетная органика к земной жизни прямого отношения не имеет. Поскольку на Земле все основные органические соединения пребывают только в одной из двух зеркально противоположных ипостасей. Вроде Оли или Яло из «Королевства кривых зеркал», но на молекулярном уровне. Все белки состоят из левовращающих аминокислот. Главные носители наследственной информации — нуклеиновые кислоты — образованы при участии исключительно правовращающих Сахаров. Лево- и правовращение означает влияние растворов этих веществ на прохождение сквозь них световых волн. А растворы ведут себя так, потому что все изомеры в них одинаковые. Если растворить метеоритные изомеры, то пропущенный пучок света пройдет сквозь раствор без изменений, ведь левые и правые изомеры там представлены поровну, и жидкость окажется «хирально грязной».

Поэтому присутствие даже очень сложных органических молекул среди метеоритного вещества само по себе еще ни о чем не говорит.

Дождь метеоритов, наполненных внеземными микроорганизмами, на Землю все-таки выпал. Первыми, следуя по пути, намеченному фантастической литературой, прибыли предки Аэлиты и уэллсовских осьминогов, прихватив заодно куски марсианской породы. Со времени открытия на Марсе «каналов» итальянским астрономом Джованни Скиапарелли (в конце 1870-х годов) на Земле с нетерпением ждали марсиан. Американский бизнесмен Персивал Лауелл несколько прямолинейно понял смысл итальянского слова «канали» (протоки) и основал обсерваторию по наблюдению за прокладкой марсианских каналов. По-видимому, в надежде стать первым американским подрядчиком, а может быть, и в долю войти. В 1922 и 1924 годах американское правительство просило не выходить в эфир все радиостанции, чтобы услышать радиосигналы с Марса во время его сближения с Землей. Марсиане голос не подали. Полеты советских «Марсов», а затем и американских «Викингов» окончательно рассеяли мечты о марсианских красавицах или хотя бы об осьминогоподобных завоевателях, которых мы все равно героически победили бы. (Не мы — так земные бактерии, к которым у них не могло быть иммунитета. Гибель марсиан от инфекции изображена Гербертом Уэллсом очень правдоподобно.)

Но в 1979–1984 годах в Антарктиде нашли 12 марсианских кусочков. Их происхождение установлено по газовым пузырькам, навсегда застывшим в остекленевших включениях. По составу газ оказался идентичен атмосфере красной планеты, которую изучал присевший на Марс «Викинг». Предполагается, что осколки были выброшены оттуда ударом крупного метеорита или астероида 16 млн лет назад и свалились на Землю 17 тыс. лет назад. Результаты исследования марсианских реликвий показали, что порода содержит стабильные изотопы углерода в соотношении, заставляющем подозревать существование на Марсе (конечно, несколько миллиардов лет назад) фотосинтеза. Затем, хотя и не вполне убедительно, предъявили на опознание останки тех, кто этот фотосинтез осуществлял.