Все мы немножко марсиане? Жизнь на Землю могла прилететь с Красной планеты

Вопрос о том, как и где зародилась жизнь, остаётся величайшей загадкой науки. Традиционно считается, что этот титанический скачок от неживой химии к первой биологии произошёл в так называемом первичном бульоне или возле гидротермальных источников молодой Земли.

Однако существует и альтернативная, по-настоящему захватывающая идея, которая вновь и вновь будоражит умы учёных: а что, если наша общая колыбель находится не на этой планете? Идея панспермии — переноса жизни между планетами — обретает новые аргументы в свете последних открытий в биологии.

Разные судьбы похожих планет

Гипотеза о том, что жизнь была занесена на Землю с Марса, пусть и считается маргинальной, но представляет собой изящную попытку решить несколько ключевых парадоксов. Химик Шон Джордан из Дублинского городского университета (Ирландия) решил системно разобрать все аргументы «за» и «против» этого сценария. Картина получилась интригующей.

Ключевым фактором в этой космической детективной истории выступает время. Согласно современным представлениям, Марс сформировался около 4,6 миллиарда лет назад. Земля чуть моложе — ей примерно 4,54 миллиарда лет.

Поверхности обеих планет изначально были раскалёнными и расплавленными, но, остывая, создавали потенциально пригодные для жизни условия. При этом ранний Марс, судя по всему, был не безжизненной пустыней, а миром с плотной атмосферой, жидкой водой в виде морей и рек, а также, вероятно, высокой геотермальной активностью, питающей сети горячих источников — те самые «колыбели жизни», которые ищут и на Земле.

Судьбы двух похожих планет сложились по-разному. Примерно 4,51 миллиарда лет назад прото-Земля пережила катастрофическое столкновение с планетой Тейя, которая была размером с Марс. Это событие, породившее Луну, привело к полному расплавлению и стерилизации Земли. Если бы жизнь успела зародиться до этого катаклизма, она была бы неминуемо уничтожена.

Марс же, вероятно, избежал столь глобального переплавления, и, хотя пережил немало столкновений в бурной ранней Солнечной системе, ни одно из них не было масштабным — многие регионы Красной планеты оставались стабильными. Таким образом, жизнь на Марсе (если она успела там зародиться вскоре после образования планеты, как это произошло на Земле) имела важную «фору» — возможно, до полумиллиарда лет спокойного развития. А потом, около 4 миллиардов лет назад, случился другой глобальный катаклизм — у Марса разрушилось магнитное поле, что привело к исчезновению атмосферы и океанов.

Марс как колыбель

Как отмечает Шон Джордан, именно этот временной зазор делает гипотезу о принесении жизни на Землю с Марса столь привлекательной в свете новейших палеонтологических открытий. Учёные, прослеживая «древо жизни» до самых его корней, вышли на микроорганизм, который назвали Лука (LUCA — last universal common ancestor), что переводится как «последний универсальный общий предок».

Иначе говоря, это достоверно установленный микроорганизм, от которого произошли все современные формы жизни. Исследования, основанные на генетике и изучении древних окаменелостей, показывают, что Лука жил неожиданно рано — около 4,2 миллиарда лет назад. Это значит, что в ту эпоху на Земле уже существовали не отдельные примитивные клетки, а сложные микробные экосистемы, где разные виды конкурировали и сотрудничали.

Главный вопрос заключается в том, могла ли жизнь самостоятельно зародиться и столь радикально усложниться всего за 290 миллионов лет, прошедших после столкновения Земли с Тейей? Для некоторых исследователей этот срок кажется подозрительно коротким.

Гипотеза марсианского происхождения предлагает элегантный ответ на этот вопрос: жизнь зародилась и эволюционировала в более спокойных условиях Красной планеты, а затем, около 4,2 миллиарда лет назад, микроорганизмы на обломках породы были занесены на молодую, уже пригодную для жизни Землю, дав мгновенный — в геологических масштабах — старт биосфере.

Смогли бы они пережить межпланетный перелёт?

Однако у этой красивой теории есть слабое место — немыслимая опасность самого межпланетного путешествия. Чтобы попасть на Землю, гипотетическим марсианским микробам пришлось бы пережить череду смертельных испытаний: чудовищный удар, выбросивший породу в космос, высокоскоростной выход из атмосферы Марса, многомесячное или даже многолетнее путешествие в вакууме под убийственным воздействием космической радиации, раскалённый вход в атмосферу Земли и, наконец, жёсткое столкновение с её поверхностью.

Реконструированный геном Луки, питавшегося молекулярным водородом и обитавшего в горячих источниках, не показывает никаких специальных адаптаций к таким экстремальным условиям. С другой стороны, в его распоряжении были биохимические механизмы, способные защитить его от высоких температур и ультрафиолетового излучения — таковы были реалии ранней Земли.

Шон Джордан в своём анализе отмечает, что, каким бы сложным ни казалось зарождение жизни из неживой материи, этот процесс выглядит более вероятным, чем сценарий, при котором жизнь сначала зарождается на Марсе, потом совершает невероятное путешествие и успешно заселяет новую планету.

«Шансы на всё это кажутся мне довольно малы. Однако я могу ошибаться», — пишет исследователь.

Взвесив все «за» и «против», учёный склоняется к более консервативному сценарию: 290 миллионов лет — это всё же достаточный срок для того, чтобы химические реакции в благоприятных условиях ранней Земли привели к возникновению первых живых организмов и их последующему быстрому разделению на виды. Тем не менее, Джордан указывает, что теоретически популяция микробов внутри достаточно крупного метеорита могла быть защищена от самых суровых факторов космоса, и призывает к дальнейшим лабораторным экспериментам и моделированиям.

Идея о нашем марсианском происхождении, пусть и кажется маловероятной, но остаётся мощным интеллектуальным вызовом для учёных. Она заставляет их критически переосмысливать как временные рамки зарождения жизни, так и пределы живучести земных организмов в космическом пространстве.