Мы часто забываем о том, как прекрасно, что жизнь существует, и что это особенное и уникальное явление. Насколько нам известно, наша планета — единственная, способная поддерживать жизнь, и, похоже, она возникла в виде чего-то вроде современных одноклеточных прокариотических организмов.

Однако ученые не теряют надежды найти то, что они называют LUCA (Last Universal Common Ancestor, предковая клетка, от которой произошли все известные нам живые существа), за пределами нашей планеты.

Где мы ищем?

С тех пор как люди начали мечтать о марсианах, научные представления существенно изменились. Последние аппараты, исследовавшие поверхность Красной планеты, — марсоходы Perseverance и Curiosity — обнаружили соединения и минералы, свидетельствующие о том, что когда-то условия на Марсе были пригодны для жизни, но на этом все и ограничилось.

Сейчас Марс представляет собой красноватый пустынный ландшафт — привлекательный, но мертвый, и уж точно не дом для маленьких зеленых человечков.

Другие близлежащие планеты дают еще меньше надежд. Меркурий — выжженная скала, слишком близко расположенная к Солнцу, атмосфера Венеры сухая и токсичная, а остальные планеты нашей Солнечной системы либо состоят из газа, либо находятся очень далеко от Солнца. Поэтому, кроме Марса, поиски других форм жизни сосредоточены на спутниках, особенно на тех, что вращаются вокруг Юпитера и Сатурна.

На Европе и Энцеладе — лунах Юпитера и Сатурна соответственно — под толстой ледяной коркой, судя по всему, находятся большие водные океаны, которые потенциально могут содержать органические молекулы — строительные блоки для зарождения жизни, как мы ее знаем. Они совсем не похожи на «Инопланетян» — скорее, на простейшие земные одноклеточные организмы.

Если смотреть дальше, то было обнаружено более 5500 планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца. Лишь несколько из них считаются потенциально пригодными для жизни и в настоящее время изучаются, но, как сказал Карл Саган в книге «Контакт», «Вселенная — довольно большое место. Если там будем только мы, это покажется ужасной тратой пространства».

Поиск жизни в негостеприимных местах

До 1960-х годов условия на самых перспективных спутниках Солнечной системы казались невозможными для жизни.

До тех пор преобладало мнение, что жизнь может возникнуть только в тех условиях, в которых, как мы видим, выживают многоклеточные организмы. Вода, умеренная температура от 0⁰ C до 40⁰ C, pH в нейтральном диапазоне, низкая соленость и солнечный свет или эквивалентный источник энергии считались необходимыми для жизни.

Однако в середине XX века микробиолог Томас Д. Брок обнаружил бактерии, живущие в горячих источниках Йеллоустонского национального парка, где температура превышает 70⁰C. Хотя в то время его открытие не было связано с поиском внеземной жизни, оно расширило научные возможности.

С тех пор были обнаружены организмы, известные как экстремофилы, обитающие в самых разных экстремальных условиях на Земле — от холода трещин в полярных льдах до высокого давления в океанских глубинах. Бактерии были обнаружены прикрепленными к мелким взвешенным частицам в облаках, в чрезвычайно соленых средах, таких как Мертвое море, или в чрезвычайно кислых, как в Рио-Тинто. Некоторые экстремофилы даже устойчивы к высоким уровням радиации.

Однако самым удивительным было обнаружить их внутри нас самих.

Марсиане в вашем желудке

В 1980-х годах два австралийских врача, Барри Маршалл и Робин Уоррен, начали изучать гастродуоденальную язву. До тех пор это заболевание объяснялось стрессом или избыточной секрецией желудочной кислоты, что мало помогало в лечении.

Уоррен был патологоанатомом и, обнаружив бактерии в биоптатах желудка пациентов, понял, что их следует рассматривать как причину заболевания. Однако ему пришлось бороться с догмой, что микроорганизмы не могут расти в высококислотной среде человеческого желудка.

Уоррен проводил свои исследования в одиночку до 1981 года, когда он познакомился с Барри Маршаллом, членом Королевского австралазийского колледжа врачей. Он подошел к Маршаллу и спросил, не хочет ли тот поработать вместе с «этим сумасшедшим Уорреном, который пытается превратить гастрит в инфекционное заболевание».

В 2005 году Барри Маршалл и Робин Уоррен получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие Helicobacter pylori и ее роли в желудочных заболеваниях — открытие, которое произвело революцию в области гастроэнтерологии.

H. pylori обладает удивительным набором факторов, помогающих ей выживать во враждебной среде, например жгутиками, которые позволяют ей преодолевать желудочную жидкость, чтобы подобраться к стенке желудка, прорвать защитный слой слизи и прикрепиться к ней.

Используя фермент уреазу, H. pylori разлагает мочевину в желудке на аммиак и CO₂, создавая микроклимат с более высоким pH, что позволяет ему размножаться. По мере увеличения численности бактерия выделяет экзотоксины, которые воспаляют и повреждают ткани желудка. Так в конечном итоге развиваются язвы, поскольку лежащая под ними соединительная ткань подвергается воздействию кислотности желудка.

Их открытие показало, что даже в наших внутренностях — в стенках желудка, подвергающихся воздействию уксусоподобного уровня pH, полной темноты, бурных движений пищеварительной системы, вредных ферментов и приливов пищи, — жизнь способна сопротивляться и размножаться.

Изучение экстремофильных микроорганизмов дает надежду на то, что на других телах Солнечной системы или на одной из 5500 известных экзопланет даже в экстремальных условиях может существовать необычное явление — жизнь. Марсиане, о которых мы мечтаем сегодня, могут быть больше похожи на H. pylori, чем на что-либо другое.

Таким образом, поиск внеземной жизни сместился от гуманоидных существ к микроскопическим организмам, способным выживать в экстремальных условиях. Открытие экстремофилов на Земле открыло новые горизонты для поиска жизни за ее пределами. Если жизнь смогла закрепиться и процветать в, казалось бы, негостеприимных местах на нашей планете, то вполне возможно, что подобные формы жизни могут существовать и в других частях Вселенной.

Ученые разрабатывают новые методы обнаружения этих экстремофилов на других планетах и спутниках. Изучение геологических особенностей, анализ атмосферы и поиск биосигнатур — ключевые направления исследований. Особое внимание уделяется спутникам Юпитера и Сатурна, где под толщей льда могут скрываться океаны, потенциально пригодные для жизни.

Поиск внеземной жизни — это не только научная задача, но и философский вопрос. Обнаружение даже самой простой формы жизни за пределами Земли изменит наше представление о Вселенной и нашем месте в ней. Это откроет новые возможности для изучения происхождения и эволюции жизни, а также для понимания ее потенциального разнообразия.