Могут ли невидимые инопланетяне существовать среди нас? Объясняет астробиолог

Жизнь довольно легко распознать. Она движется, растет, ест, выделяет отходы, размножается. Просто. В биологии исследователи часто используют аббревиатуру "MRSGREN" для её описания: движение, дыхание, чувствительность, рост, размножение, выделение и питание.

Но Хелен Шарман, первый британский астронавт и химик из Imperial College London, недавно заявила, что среди нас могут жить необнаружимые формы инопланетной жизни. Как это возможно?

Хотя жизнь легко распознать, её невероятно сложно определить. Учёные и философы спорят об этом веками. Например, 3D-принтер может воспроизводить себя, но мы не назовём его живым. С другой стороны, мул стерилен, но мы не скажем, что он не живёт.

Поскольку никто не может договориться, существует более 100 определений жизни. Альтернативный (но неидеальный) подход — описывать жизнь как «самоподдерживающуюся химическую систему, способную к дарвиновской эволюции». Это работает для многих случаев.

Отсутствие определения — огромная проблема в поиске жизни в космосе. Ограничиваясь идеей «узнаем, когда увидим», мы привязываемся к геоцентричным, возможно, даже антропоцентричным представлениям о том, как выглядит жизнь. Мы часто представляем инопланетян гуманоидами, но разумная жизнь не обязана быть такой.

Жизнь, но не такая, как мы знаем

Шарман заявляет, что верит в существование инопланетян, и сомнений нет. Она задаётся вопросом: «Будут ли они состоять из углерода и азота, как мы? Возможно, нет. Они могут быть здесь прямо сейчас, и мы просто не можем их видеть».

Такая жизнь существовала бы в «теневой биосфере». Речь не о царстве призраков, а о неоткрытых созданиях, вероятно, с другой биохимией. Мы не можем изучать или даже замечать их, потому что они вне нашего понимания. Если она существует, такая теневая биосфера, вероятно, микроскопическая.

Почему мы её не нашли? Наши способы изучения микромира ограничены: лишь небольшой процент микробов можно культивировать в лаборатории. Возможно, существует множество жизненных форм, которых мы ещё не заметили. Сейчас мы можем секвенировать ДНК некультивируемых штаммов микробов, но это обнаруживает только известную нам жизнь, содержащую ДНК.

Если мы найдём такую биосферу, неясно, стоит ли называть её инопланетной. Это зависит от того, что мы подразумеваем: «внеземного происхождения» или просто «незнакомую».

Кремниевая жизнь

Популярная альтернатива углеродной биохимии — биохимия на основе кремния. Это логично даже с геоцентрической точки зрения. Около 90% Земли состоит из кремния, железа, магния и кислорода, то есть материала для потенциальной жизни много.

Кремний похож на углерод: у него четыре электрона для создания связей с другими атомами. Но кремний тяжелее: в его ядре 14 протонов против 6 у углерода. Углерод может создавать прочные двойные и тройные связи, формируя длинные цепи (например, для клеточных стенок). Кремнию это сделать гораздо сложнее. Ему трудно создавать прочные связи, поэтому длинноцепочечные молекулы менее стабильны.

Кроме того, обычные соединения кремния, такие как диоксид кремния (кремнезём), при земных температурах, как правило, твёрдые и нерастворимы в воде. Сравните это с хорошо растворимым диоксидом углерода: углерод более гибкий и предоставляет больше молекулярных возможностей.

Жизнь на Земле фундаментально отличается от общего состава планеты. Ещё один аргумент против кремниевой теневой биосферы: слишком много кремния заключено в горных породах. Фактически, химический состав земной жизни приблизительно коррелирует с химическим составом Солнца: 98% атомов в биологии — это водород, кислород и углерод. Так что, если бы здесь существовали жизнеспособные кремниевые формы, они, возможно, эволюционировали в другом месте.

Тем не менее, есть аргументы в пользу кремниевой жизни на Земле. Природа адаптивна. Несколько лет назад учёные из Caltech вывели бактериальный белок, создающий связи с кремнием, — по сути, оживив кремний. Так что, хотя кремний менее гибок, чем углерод, он, возможно, мог бы найти способы организации в живые организмы, потенциально включающие углерод.

А что касается других мест в космосе, таких как спутник Сатурна Титан или планеты у других звёзд, мы определённо не можем исключать возможность кремниевой жизни.

Чтобы её найти, нужно мыслить вне рамок земной биологии и найти способы распознавания жизненных форм, фундаментально отличных от углеродных. Существует множество экспериментов по тестированию альтернативных биохимий, подобных эксперименту Caltech.

Несмотря на широко распространённую веру в существование жизни в других частях Вселенной, у нас нет тому доказательств. Поэтому важно считать любую жизнь драгоценной, независимо от её размера, количества или местоположения. Земля поддерживает единственную известную жизнь во Вселенной. Поэтому, какой бы ни была жизнь в других частях Солнечной системы или Вселенной, мы должны защищать её от вредного загрязнения — будь то земная жизнь или инопланетные формы.

Так могут ли инопланетяне быть среди нас? Я не верю, что нас посещала форма жизни с технологиями для путешествий через огромные космические расстояния. Но у нас есть доказательства того, что образующие жизнь углеродные молекулы прибывали на Землю на метеоритах, так что эта возможность определённо не исключена и для более незнакомых форм жизни.