О поисках внеземной жизни

Возможности телескопа «Кеплер»

Люди всегда хотели знать: что такое жизнь? Как она возникает? Одиноки ли мы во Вселенной? И вот недавно появился инструмент, помогающий приблизиться к ответам на эти основополагающие вопросы. Это новый телескоп «Кеплер», задача которого — находить планеты у звезд нашей галактики и определять, какие из них похожи на Землю.

С тех пор, как15 лет назад технологии позволили находить планеты за пределами Солнечной системы, разными методами было открыто почти 500 экзопланет. Но, к сожалению, среди них преобладали гиганты. «К сожалению» — потому что по современным представлениям возникновение жизни возможно только на небольших планетах, на которых есть вода, минералы, богатый набор химических элементов. А мы таких планет не знали.

Однако сегодня благодаря телескопу «Кеплер» у нас появилась возможность находить планеты, сопоставимые по размеру с Землей, и они явно превосходят числом все остальные. Теперь мы можем вычислить среди них пригодные для жизни, то есть такие, где условия сравнимы с земными и где есть все предпосылки для сложных химических реакций. Сейчас уже можно сказать, что подобных планет в Млечном пути будет обнаружено приблизительно 100 миллионов. Это значит, что в ближайшие два года с помощью нашего телескопа мы достоверно вычислим не меньше 60 потенциально пригодных для жизни планет. После чего установим, из чего эти планеты состоят, есть ли в их атмосфере вода, углекислый газ, метан — все это нам по силам.

Лабораторные исследования

Теперь наступает черед биологии и принципиального вопроса, на который до сих пор нет ответа: «Если на других планетах существует жизнь, похожа ли она на земную?» Конечно, я не подразумеваю только высшие проявления жизни. Я имею в виду жизнь как совокупность молекул и химических реакций, в ее биохимическом понимании. То есть жизнь как химический процесс. И возникает вопрос: этот химический процесс подчиняется универсальным законам или зависит от конкретной планеты?

Чтобы обнаружить жизнь, надо сначала понять, что именно мы ищем. Для этого не обязательно лететь в космос — решение можно найти и в лабораторных условиях. Параллельно с нами исследования ведут многие ученые. Плоды наших усилий обнадеживают.

Приведу один пример. Для существования того, что мы называем жизнью, необходимо, чтобы молекулы живой материи были окружены оболочкой, изолирующей их от внешней среды. Но именно от той среды, в которой эти молекулы могли возникнуть и соединиться одна с другой.

В лаборатории Джека Шостака четыре года подряд проводились эксперименты. Они показали, что в определенных средах — типичных для планет, похожих на Землю, где есть и вода в свободном состоянии, и некое подобие глины — молекулы, естественным образом присутствующие в этих средах, спонтанно образуют пузырьки. Причем оболочка этих пузырьков очень похожа на мембрану, которая имеется у всех клеток всех живых организмов. Под защитой оболочки молекулы, нуклеиновые кислоты, РНК и ДНК имеют возможность развиваться, видоизменяться, делиться — словом, жить.

Это лишь один из примеров того, по каким направлениям решается принципиальный вопрос: универсален ли феномен жизни? Работу над его решением можно сравнить с тем, как строится мост через реку — одновременно с двух сторон. На одном берегу реки трудимся мы с коллегами — изучаем экзопланеты и определяем характеристики имеющейся на них среды. На другом берегу работу ведут ученые, ставящие эксперименты вроде того, о котором я рассказал. В один прекрасный день мы надеемся встретиться с ними и сомкнуть мост.

Ничтожна ли жизнь на Земле в масштабах Вселенной

Почему все это должно вас интересовать? С какой стати я пытаюсь всучить вам недостроенный мост? На то есть много причин — некоторые я сегодня уже назвал. Но на глубинном уровне речь идет о том, что наука сейчас работает над переосмыслением самого понятия жизни.

Поиски внеземной жизни в корне переменят наше представление о мире, как оно переменилось 400 лет назад, когда благодаря Копернику люди по-иному стали воспринимать пространство и время. При всех отличиях и тогда, и сейчас перемена связана с ощущением ничтожности человечества и планеты Земля по сравнению со Вселенной.

Вас всех учили в школе, что Земля ничтожно мала в масштабах огромной Вселенной. Она и вправду крошечная. Однако размеры это еще не все. Вселенная и жизнь существуют не только в пространстве, но и во времени. И жизнь на Земле отнюдь не ничтожна во времени. Жизнь и Вселенную можно уподобить ребенку и его родителю.

Что из этого следует? А то, что берущее начало от Коперника представление о ничтожности жизни в масштабах космоса в корне неверно. Жизнь во Вселенной обладает мощным потенциалом, тем более что, как мы теперь знаем, планет, похожих на Землю, в космосе много. Мы с вами тоже носители этого могучего потенциала.

И коль скоро нам выпала роль хозяев земной биосферы, следует глубже понять ее космическое значение и на деле применить новое понимание. Нам это вполне по силам. Давайте же дадим старт новой технологической революции, которая придет на смену старой и средствами синтетической биологии преобразит окружающую нас среду и наше будущее. Давайте надеяться, что мы достроим мост и встретимся посередине.