Жизнь на Марсе? Вероятно, она похожа на то, что можно найти у вас в желудке
Мы часто забываем, насколько удивительно само существование жизни. Насколько нам известно, наша планета — единственная, способная её поддерживать, и она, вероятно, возникла в форме одноклеточных прокариотических организмов.
Учёные не оставляют надежды найти за пределами нашей планеты то, что они называют LUCA (Last Universal Common Ancestor) — последнего универсального общего предка, клетку, от которой произошли все известные живые существа.
Где мы ищем?
Научные представления сильно изменились. Марсоходы Perseverance и Curiosity обнаружили на поверхности Марса соединения и минералы, указывающие, что условия там когда-то могли быть пригодными для жизни. Однако сейчас Марс — это мёртвая красная пустыня.
Другие планеты Солнечной системы дают ещё меньше надежды. Поэтому, помимо Марса, поиск жизни сосредоточен на спутниках, особенно тех, что вращаются вокруг Юпитера и Сатурна.
Европа (спутник Юпитера) и Энцелад (спутник Сатурна), по-видимому, имеют под толстой ледяной коркой огромные океаны жидкой воды, которые потенциально могут содержать органические молекулы — строительные блоки для возникновения жизни. Такая жизнь будет похожа не на инопланетян из кино, а на простейшие земные одноклеточные организмы.
За пределами Солнечной системы обнаружено более 5500 экзопланет. Лишь некоторые считаются потенциально обитаемыми.
Поиск жизни в негостеприимных местах
До 1960-х годов условия, в которых могла бы существовать жизнь, считались крайне ограниченными: вода, умеренные температуры (0–40⁰C), нейтральный pH, низкая солёность и источник энергии вроде солнечного света.
Однако в середине XX века микробиолог Томас Д. Брок обнаружил бактерии, живущие в горячих источниках Йеллоустонского национального парка при температуре выше 70⁰C. Это открыло новые научные возможности.
С тех пор были найдены организмы, известные как экстремофилы, обитающие в самых суровых условиях на Земле: в трещинах полярных льдов, под высоким давлением на дне океана, в облаках, в крайне солёных водах Мёртвого моря или в чрезвычайно кислых условиях, как в реке Рио-Тинто. Некоторые экстремофилы устойчивы даже к высоким уровням радиации.
Но самое удивительное — их нашли внутри нас.
Марсиане в вашем желудке
В 1980-х годах два австралийских врача, Барри Маршалл и Робин Уоррен, начали изучать гастродуоденальные язвы. До этого их причиной считали стресс или избыточное выделение желудочного сока.
Уоррен, патологоанатом, обнаружил бактерии в образцах тканей желудка пациентов и предположил, что они могут быть причиной болезни. Ему пришлось бороться с догмой о том, что микроорганизмы не могут выжить в сильнокислой среде желудка (с pH как у уксуса).
В 2005 году Барри Маршалл и Робин Уоррен получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине за открытие бактерии Helicobacter pylori и её роли в развитии заболеваний желудка.
H. pylori обладает удивительными механизмами для выживания во враждебной среде:
- Жгутики позволяют ей перемещаться в желудочной жидкости.
- Она проникает через защитный слой слизи и прикрепляется к стенке желудка.
- С помощью фермента уреазы бактерия расщепляет мочевину на аммиак и CO₂, создавая вокруг себя микроклимат с более высоким pH, что позволяет ей размножаться.
- Увеличиваясь в числе, бактерии выделяют экзотоксины, которые повреждают ткани желудка, что в итоге приводит к развитию язв.
Их открытие показало, что жизнь способна сопротивляться и процветать даже в самых экстремальных условиях — в полной темноте, при экстремальной кислотности, среди вредных ферментов и при постоянном движении пищеварительной системы.
Изучение экстремофильных микроорганизмов даёт надежду, что на других телах Солнечной системы или на одной из известных экзопланет, даже в экстремальных условиях, может присутствовать феномен жизни. Марсиане, о которых мы мечтаем сегодня, могут быть больше похожи на H. pylori, чем на что-либо иное.