Красный дождь над Кералой: споры водорослей прилетели из космоса

Двадцать пятого июля 2001 года над районом Коттаям в индийском штате Керала прошли короткие, резко локальные ливни, которые окрасили собранную дождевую воду в красный цвет. Явление продолжалось с перерывами около двух месяцев. Правительственные учёные идентифицировали споры лихенизирующей водоросли Trentepohlia. Физик Годфри Луис позже заявил, что клетки прибыли на распадающейся комете. Эта история до сих пор остаётся одним из самых обсуждаемых случаев в истории аномальных атмосферных явлений.

Первые документально подтверждённые красные ливни прошли утром 25 июля в Моркулангаре, близ Чанганассери в районе Коттаям. Жители собрали окрашенную воду в домашние ёмкости, что позволило учёным из Центра исследований Земли получить образцы уже на следующий день. Совместная группа Центра и Тропического ботанического сада вернулась в район 29 июля.

Это не был один непрерывный шторм. Сообщения описывали небольшие пятна цветного дождя, часто длившиеся всего минуты, в то время как рядом шёл обычный дождь. Луис и его соавтор А. Сантош Кумар позже собрали 124 сообщения из газет и свидетельств очевидцев за период с конца июля по сентябрь. Этот список полезен для понимания времени и распространения явления, но он не был систематической метеорологической сетью наблюдений.

Красный материал оседал на дно собранной воды. Под микроскопом официальная команда обнаружила, что около 90% частиц составляли споры водорослей, с меньшими количествами спор грибов, простейших и другого мусора. Цвет, таким образом, переносился взвешенными биологическими частицами, а не растворённым красным красителем.

Департамент науки и технологий Индии поручил Центру и Ботаническому саду провести расследование. Исследователи культивировали клетки и идентифицировали их как споры Trentepohlia — рода зелёных водорослей, оранжевый или красный вид которых обусловлен каротиноидными пигментами. Представители рода могут расти свободно на коре и камнях, а также жить как фотосинтезирующий партнёр в лишайниках.

Затем команда собрала лишайники с деревьев и других поверхностей в пострадавшем районе. Культуры, полученные из дождевой воды и из местных лишайников, дали один и тот же вид водорослей. Отчёт заключил, что «споры, обнаруженные в дождевой воде, скорее всего, могли происходить из местных источников». Химическое и микроскопическое исследование собранной дождевой воды не подтвердило метеоритное, вулканическое или пустынное происхождение пыли как причины красного цвета. Официальный отчёт также отверг растворённые газы и промышленные загрязнители.

Однако отдельная линия исследований добавила атмосферную сложность. Учёные из Космического центра Викрама Сарабхая с помощью лидара в Тируванантапураме обнаружили слой пыли на высоте около 4,5 километра 24 июля — за день до первого сообщения о красном дожде. Моделирование обратных траекторий проследило воздух на этом уровне через Афганистан, Пакистан и северо-западную Индию. Исследователи заключили, что перенесённая пустынная пыль также была источником цветного дождя вокруг Тируванантапурама.

Два исследования изучали разные доказательства. Группа Центра и Ботанического сада анализировала частицы в собранной дождевой воде и культивировала доминирующие красные клетки. Группа аэрозолей измеряла слой пыли над южной Кералой и реконструировала его вероятный маршрут. Находка пыли показывает, что минеральный аэрозоль присутствовал и мог смешаться с дождём локально; она не стирает прямую идентификацию спор Trentepohlia в образцах красного дождя.

Одна часть земного объяснения осталась открытой. Официальный отчёт объяснил, что окрасило собранный дождь, но не полностью объяснил, как такое большое количество спор попало в атмосферу примерно в одно и то же время. В Керале перед событием шли продолжительные дожди, и исследователи наблюдали обильный рост лишайников. Они рассматривали, не создали ли благоприятные условия необычно большой выброс спор, но у них не было измерений микроклимата и рассеивания, необходимых для демонстрации механизма. Отчёт предположил, что споры могли оставаться на относительно небольшой высоте и быть смытыми проходящими ливнями. Он также отметил, что ветер обычно переносит частицы того же размерного диапазона. Чего он не смог показать, так это цепочки событий от роста на коре или лишайнике через выброс и перенос к высоколокальным красным ливням.

Несколько жителей близ Чанганассери сообщили, что слышали громкий звук и видели вспышку около 5:30 утра 25 июля — примерно за три часа до первого красного ливня. Официальные исследователи рассматривали, не мог ли звук быть звуковым ударом метеорита, но написали, что любая связь с цветным дождём «не очевидна». Они не нашли подтверждённых сообщений о подобных звуках, предшествовавших другим ливням.

Луис, тогда работавший в области физики твёрдого тела, отнёсся к свидетельствам очевидцев как к отправной точке другого объяснения. В препринте 2003 года и рецензируемой статье 2006 года он и Кумар предположили, что хрупкое кометное тело распалось над Кералой и выпустило красные биологические клетки в стратосферу. Авторы рассчитали, что клетка диаметром около 10 микрометров может оседать через стратосферу со скоростью примерно 0,5 километра в день. В неподвижном воздухе, утверждали они, клетке потребовалось бы около 60 дней, чтобы опуститься на 30 километров, что воспроизводит длительность сообщений. «Медленное оседание клеток в стратосфере объясняет продолжение явления в течение двух месяцев», — писали они.

Гипотеза также опиралась на устойчивость клеток к изменению формы при нагревании, их поглощение ультрафиолета и ранние неудачные попытки окрасить ДНК. Эти наблюдения были необычными, но ни одно не устанавливало, откуда взялись клетки. Клеточная стенка, остающаяся intact при нагревании, не является доказательством того, что организм был жив при этой температуре; похожая кривая ультрафиолета не является уникальным отпечатком межзвёздного материала; а неудачное окрашивание само по себе не может продемонстрировать отсутствие ДНК.

Вопрос о ДНК был проверен напрямую Райкумаром Гангаппой и Стюартом Хоггом в исследовании, опубликованном в Microbiology в 2013 году. Исследователи обнаружили, что красный пигмент клеток и низкая проницаемость мешали флуоресцентному окрашиванию. После экстракции пигмента диметилсульфоксидом они успешно обнаружили ДНК с помощью DAPI — красителя, который прочно связывается с ДНК. «Экстракция пигмента с помощью диметилсульфоксида позволила успешно продемонстрировать ДНК с помощью окрашивания DAPI», — сообщили они. Результат сам по себе не идентифицировал организм до вида, но он устранил одну из самых широко повторяемых причин описывать клетки как не похожие на известную земную жизнь.

Работа 2015 года часто представляется как окончательная генетическая идентификация частиц 2001 года как Trentepohlia annulata. Её методы требуют более узкого прочтения. Исследователи собрали случайную природную популяцию Trentepohlia в Анандапалли, Керала, с коры каучукового дерева. Они секвенировали область внутреннего транскрибируемого спейсера ядерной рибосомной ДНК этого наземного образца и идентифицировали его как T. annulata. Исследование продемонстрировало, что T. annulata присутствовала в районе Кералы, связанном с более поздними сообщениями о красном дожде, и её генетическое сходство с европейским изолятом побудило авторов обсуждать дальний атмосферный перенос. Но оно не секвенировало клетки, собранные из дождя 2001 года, и поэтому само по себе не может приписать те исходные частицы к этому виду. Самым сильным прямым таксономическим результатом для образцов 2001 года остаётся официальная идентификация рода Trentepohlia.

Красный дождь был реальным, и пробел в первом объяснении тоже был реальным. Исследователи могли идентифицировать частицы, вырастить их и найти совпадающие водоросли поблизости, но они не могли восстановить необычное событие выброса и переноса, которое сконцентрировало так много спор в небольших ливнях по всей Керале. Этот пробел не является доказательством того, что клетки прилетели из космоса. Кометный аргумент зависел от незарегистрированного метеорита, предположений о том, что клетки начали путь высоко в стратосфере, и результата «нет ДНК», который позже оказался проблемой окрашивания. Что остаётся, так это более узкий атмосферный и биологический вопрос: какое сочетание роста лишайников, выброса спор, ветра, облакообразования, минерального аэрозоля и осадков создало столь яркий узор события?

Вопрос, который остаётся: если официальная наука объяснила цвет, но не объяснила механизм, а кометная гипотеза не выдержала проверки ДНК, то что именно произошло над Кералой — и не окажется ли, что ответ лежит не в космосе и не в водорослях, а в атмосфере, которую мы пока не умеем моделировать?