Панспермия: могла ли жизнь «упасть» на Землю

Вопросами о возникновении жизни люди занимались на протяжении всей истории — от философов Античности и религиозных мыслителей до современной науки. Однако есть одна гипотеза, которая может дать ответ на то, как появилась жизнь на Земле. 

Панспермия — в переводе с греческого (πανσπερμία — смесь всяких семян, от πᾶν (pan) — «всё» и σπέρμα (sperma) — «семя») буквально означает «семена повсюду». Гипотеза панспермии утверждает, что «семена» жизни существуют повсюду во Вселенной и могут перемещаться через пространство от одного места к другому. Некоторые считают, что жизнь на Земле зародилась именно из таких «семян».

Механизмы панспермии включают отражение межзвездной пыли давлением солнечной радиации и перемещение экстремофильных организмов в космосе внутри астероида, метеорита или кометы. 

Существует три популярных вариации гипотезы панспермии:

Литопанспермия, или межзвездная панспермия — гипотеза о том, что камни, выброшенные с поверхности планеты в результате столкновения, служат транспортом для биологического материала от одной Солнечной системы к другой.

Баллистическая, или межпланетная панспермия — гипотеза о том, что камни, выброшенные с поверхности планеты в результате столкновения, служат транспортом для биологического материала от одной планеты к другой внутри одной и той же Солнечной системы.

Направленная панспермия — намеренное распространение семян жизни на других планетах высокоразвитой внеземной цивилизацией или намеренное распространение семян жизни с Земли на других планетах людьми.

Панспермия никак не объясняет эволюцию и не пытается ответить на вопрос о том, как возникла жизнь во Вселенной. Эта гипотеза пытается разрешить тайны возникновения жизни на Земле и распространения жизни во Вселенной.

Первое известное упоминание о концепции панспермии мы находим в работах древнегреческого философа Анаксагора (500 год до н.э. — 428 год до н.э.), хотя его понимание этой идеи отличается от современной гипотезы:

 
В 1743 году теория панспермии появилась в работах французского аристократа, дипломата и историка естествознания Бенуа де Малье, который считал, что жизнь на Земле была «посеяна» микробами из космоса, упавшими в океан, а не появилась в результате абиогенеза.

В XIX веке теория панспермии была возрождена учеными Йёнсом Якобом Берцелиусом (1779-1848), лордом Кельвином (Уильямом Томсоном) (1824-1907) и Германом фон Гельмгольцем (1821-1894). В 1871 году лорд Кельвин заявил:

 

В 1973 году лауреат Нобелевской премии, молекулярный биолог, физик и нейробиолог профессор Фрэнсис Крик вместе с химиком Лесли Орджелом предложил теорию направленной панспермии.

 

 
В 1984 году, во время ежегодной правительственной миссии США по поиску метеоров, команда ученых в Антарктике нашла метеорит, отколовшийся от поверхности Марса около 15 миллионов лет назад. Метеор назвали Allan Hills 84001 (ALH84001). В 1996 году в составе ALH84001 обнаружились структуры, которые могли быть остатками земных нанобактерий. Объявление, опубликованное Дэвидом МакКеем из NASA в журнале Science, появилось в заголовках новостей по всему миру, а президент Билл Клинтон сделал официальное заявление по ТВ, отметив событие и выразив свою поддержку агрессивного плана по роботизированному исследованию Марса. В результате было проведено несколько тестов — и в ALH84001 нашли аминокислоты и полициклические ароматические углеводороды. 

Однако сегодня эксперты согласны, что эти вещества не являются точным признаком жизни и могли образоваться абиотически из органических молекул или из-за загрязнения в результате контакта с арктическим льдом. Дебаты по этом поводу продолжаются по сей день, но последние достижения в нанобных исследованиях вновь сделали эту находку интересной.

Объявление о доказательстве жизни на ALH84001 вызвало волну в поддержку гипотезы панспермии. Люди стали спекулировать о возможности возникновения жизни на Марсе и ее переносе на Землю на обломках планеты, отколовшихся после серьезных столкновений (пример баллистической панспермии).

Метеорит ALH84001 / © NASA

 
В апреле 2001 года, на 46-й ежегодной встрече Международного общества по оптической инженерии (SPIE) в Сан-Диего, штат Калифорния, индийские и британские исследователи под руководством Чандры Викрамасингхе представили образцы воздуха из стратосферы, полученные Индийской организацией космических исследований, в которых содержались сгустки живых клеток. В ответ на это заявление Исследовательский центр Эймса NASA высказал сомнения по поводу того, что живые клетки могут присутствовать на таких высотах, но отметил, что некоторые микробы могут миллионы лет пребывать в спячке, чего, вероятно, может быть достаточно для межпланетного путешествия внутри Солнечной системы.

В мае 2001 года геолог Бруно Д’Ардженио и молекулярный биолог Джузеппе Герачи из Неаполитанского университета объявили об обнаружении внеземной бактерии внутри метеорита возрастом около 4,5 миллиарда лет. Исследователи утверждали, что бактерии, содержащиеся внутри кристаллической структуры минералов, ожили в культурной среде. Они также заявили, что бактерии обладали ДНК, не похожей ни на что на Земле, и выжили после высокотемпературной стерилизации метеорита и очистки спиртом. Бактерии в итоге определили как родственные современным бактериям сенной палочки (Bacillus subtilis) и Bacillus pumilus, но, судя по всему, это другой штамм.

 
В апреле 2008 всемирно известный британский астрофизик Стивен Хокинг говорил о панспермии на лекции Why We Should Go Into Space («Зачем нам отправляться в космос») в рамках серии лекций в Университете Джорджа Вашингтона, приуроченных к 50-й годовщине NASA.

 

В апреле 2009-го Хокинг также обсуждал возможность постройки человеческой станции на другой планете и высказал предположения о том, почему внеземная жизнь может не выходить на связь с человеческой расой во время Origins Symposium в Университете штата Аризона. Физик также рассказал, что люди могут найти во время космических исследований — вроде инопланетной жизни в результате панспермии, согласно которой жизнь в виде частиц ДНК может передаваться через космос в обитаемые места.

Будучи противоречивой научной теорией, панспермия получает от общественности либо поддержку, либо безразличие, либо критику. К примеру, религиозные группы критично отзываются об это гипотезе. Если же теорию удастся доказать, то сами основы таких религий серьезно пошатнутся или же упразднятся вовсе. Научное сообщество в целом поддерживает эту теорию. Опять же, если окажется, что она верна, то эта теория может изменить способы изучения эволюционной биологии, так как может предположить, что развитие в высшие формы жизни запрограммировано генетически, а это, в свою очередь, идет вразрез с теорией Дарвина.

Подобно многим теориям, у панспермии есть сторонники и противники в научном сообществе. По поводу выживаемости жизни при входе в атмосферу после пребывания на протяжении тысяч лет в космосе, где она подвергалась космической радиации, есть сомнения. Однако нет никаких доказательств того, что это невозможно. И даже если выяснится, что жизнь на Землю попала из космоса, у современной науки нет никакой информации о том, как она возникла там.