Как водяные медведи и сады на Марсе могли бы спасти нас от вымирания

Луиза Престон говорит, что её сфера – возможно, единственная, в отношении которой учёные не знают, существует ли на самом деле объект их исследований. 33-летняя Престон – астробиолог, работающая над поиском внеземной жизни. Однако в её работе гораздо вероятнее изучение почвы под микроскопом, чем отправка сигналов в космические дали. В своей недавней книге, «Goldilocks and the Water Bears: The Search for Life in the Universe» («Златовласка и водяные медведи: поиск жизни во Вселенной»), Престон предлагает введение в поиск внеземной жизни – поиск, который проливает удивительно много света на нашу собственную планету и биологическую историю.

Остроумный заголовок книги Престон основывается на двух важных понятиях в поиске внеземной жизни. Первое – это «Зона Златовласки», то есть комплекс условий на планете, который сделал бы возможным развитие жизни. Однако критерии гораздо жёстче, чем отсеивание «слишком жарко» и «слишком холодно»: для поддержания жизни небесное тело должно обеспечивать потенциальным жителям защиту от радиации, иметь хорошую изолирующую атмосферу, неплохую силу притяжения, находиться на определённом расстоянии от звезды, вокруг которой вращается; даже тектоника плит может поспособствовать обитаемости планеты, поддерживая тёплую и богатую водой среду.

Второе понятие – это «водяные медведи» из заголовка Престон, тихоходки, многоклеточные существа, до странности похожие на медведей. Тихоходки – одни из немногих созданий, способных выжить в космосе: они достаточно выносливы, чтобы выжить в вакууме и экстремальном холоде, могут практически полностью избавляться от воды в организме и впадать в спячку, а затем просто надуваться заново и возвращаться к жизни, когда представляется случай вернуться в более дружественную среду. Водяные медведи принадлежат к классу организмов, который называется «экстремофилы»; они живут в самых жарких, холодных, самых кислотных уголках планеты, под самым высоким давлением и т.п. Это, к примеру, Марианский жёлоб, подземное озеро Восток в Антарктиде или солёное и сернистое озеро Тирес в Испании. Исследование этих животных и их выживания в своей практически внеземной среде обитания проливает свет на то, как может работать жизнь за пределами нашей планеты.

От книги Престон в сухом остатке ожидается (в классическом стиле рассказов о космосе) ощущение благоговения перед размером, масштабом и странностью вселенной. И это ощущение действительно появляется, когда она устраивает читателям экскурсию по тем точкам нашей солнечной системы (и за её пределами), в которых мы, возможно, когда-нибудь обнаружим жизнь или доказательства существования жизни в прошлом. Однако сильнее поражает ощущение того, насколько особенными являются наша собственная планета и момент геологического времени. Сейчас, когда антропогенные изменения климата выводят системы планеты из равновесия, от чтения этой книги захватывает дух. В своей краткой истории Земли и других камней, несущихся по космосу вместе с нами, Престон показывает, как нам, всё-таки, повезло жить на планете, которая – во всяком случае, пока – подходит идеально.

Недавно я села и поговорила с ней обо всём этом.

Автор фото - Эд Маршалл

VICE : Хотелось бы что-то узнать о повседневной жизни астробиолога. Вы ездите по экстремальным местам планеты, наблюдаете в телескоп или работаете в лаборатории?

Луиза Престон: Понимаете, у нас, пожалуй, то же самое, что и у большинства людей: я прихожу, сижу у себя в кабинете и занимаюсь поиском информации. Иногда я действительно отправляюсь в лабораторию, но я либо рассматриваю организмы в микроскоп, либо измельчаю камни, что оказывает на меня невероятно терапевтический эффект. Или же пользуюсь такой штукой, которая называется спектрометр; он отталкивает от этих организмов инфракрасные лучи, благодаря чему я могу понять, что внутри них. Работать приходиться с такой целью, что можно так никогда и не добраться до ответа; просто складываешь воедино маленькие кусочки головоломки, разгадать которую, вполне возможно, сможет следующее поколение учёных. Но ещё, разумеется, есть полевая работа, а уж она-то лучше всего.

Каковы некоторые из более памятных из этих экстремальных, как бы неземных условий, в которых вы побывали в целях полевой работы? 

Больше всего я люблю Исландию. Она невероятная, там почти что испытываешь катарсис. Я работала рядом с Эйяфьядлайёкюдлем, вулканом, из-за которого образовалось облако пепла. Мы забрались туда спустя девять-десять месяцев после его извержения, потому что хотели увидеть, сколько живого может там выжить, какие организмы вернулись первыми. Сделать это было трудно – в основном из-за сильной жары. Ещё можно было увидеть, как под землёй течёт лава. Пока мы шли, у нас начали таять подошвы ботинок. Но всё равно шёл снег. Условия были очень странные, можно было посмотреть на это и подумать: «Есть жара, есть вода, есть множество вулканических минералов, которые организмы обожают, – это же идеальная среда для кое-каких особо выносливых организмов». А минеральность там, в Исландии, такая же, как и на Марсе. На вид очень похоже, и для нас это отличное место для сравнения, потому что оно достаточно далеко.

Это одна из немногих сфер, в которых отсутствует уверенность в существовании объекта исследований. Поэтому хочу у вас спросить: вы верите, что существует другая жизнь? 

Да.

Да. 

Я имею в виду, отчасти в духовном смысле, что действительно в это верю. Но, кроме того, если взглянуть на все свидетельства, то у меня в голове не укладывается, как жизнь могла возникнуть всего один раз. Я просто не считаю, что это так. Я считаю, что необязательно существует особенно разумная жизнь, то есть жизнь, с которой мы сможем общаться. Не думаю, что мы уже достаточно умны для этого. А вот мелкие микроорганизмы – вполне. Не люблю заключать пари, иначе поспорила бы, что на Марсе была жизнь и что мы найдём доказательства этого в течение моей жизни. Я уверена, что так будет.

Это потому что вселенная так велика, что это – лотерея, существует столько мест и условий, что этот процесс наверняка происходил не раз? Кажется ли вам, что в процессе, который вы описываете в книге, возникновении жизни из углеводородного бульона, есть нечто неизбежное? 

Я не знаю точно, неизбежно ли это. Полагаю, жизнь сделала множество стратегических ходов, но были и счастливые случайности. Однако мне трудно игнорировать тот факт, что мы повсюду находим воду. Углерод – третий по распространённости элемент во вселенной: он есть во всех камнях и пыли, которые мы находим. Энергия же повсюду, так как её обеспечивает солнце или обеспечивают планеты или луны – а жизни на самом деле больше ничего и не нужно. Возможно, она не зашла так далеко, как мы, она могла появиться и вымереть. Мы считаем, что на Земле жизнь неоднократно возникала и вымирала прежде, чем закрепиться по-настоящему и развиться во многоклеточные организмы и так далее. Как говорил Карл Саган, если бы все ингредиенты плавали вокруг и из них ничего не создавалось, это, в самом деле, было бы настоящей пустой тратой пространства.

Почему вы думаете, что эта форма скорее окажется меньше, окажется микроорганизмом, чем высшей, разумной формой жизни? 

Дело в том, что такая легче строится. Будучи очень простыми, они требуют весьма нехитрого набора составляющих. Мы не знаем, как химическая структура внезапно стала биологическим организмом – мы не знаем, как это произошло, – так что это, несомненно, сложный шаг. Но они ведь простые, и они сильнее нас, они гораздо крепче. Если бы на Марсе раньше была жизнь и там началось похолодание, его начала омывать радиация или он начал терять воду, эти организмы могли бы адаптироваться и эволюционировать. Они могли бы уйти под землю; они могли бы попытаться найти способ выжить. В то время как мы мгновенно оказались бы истреблены. Мы очень слабы. У нас есть мозги, но мы не можем спасти самих себя, а ещё мы не можем адаптироваться. Так что я просто думаю, что они самые выносливые, и именно поэтому мы называем их экстремофилами. Например, водяных медведей.

У вас такая …

Одержимость?

Я собиралась сказать «нежность», к водяным медведям. Что в них такого особенного?

Они могут пережить что угодно. Это то, что можно отправить в космос и подвергнуть воздействию вакуума, а также отрицательных температур и радиации, и которое способно, по сути, просто уснуть, а затем ожить, снова получив кислород и воду, и продолжить существование и завести детёнышей, – это просто невероятно. А ещё то, что мы не можем понять, как они это делают. Дело в том, что, чем больше мы изучаем водяных медведей, тем больше это может помочь нам выжить в будущем. То есть если говорить о жизни на Земле – забудем о космосе, – то, как может выживать в каких-либо условиях тихоходка, могло бы помочь нам сделать свою планету лучше.

Смотреть документальный фильм Motherboard о водяных медведях:

Каким образом?

Мы считаем, что им, возможно, удаётся следующее: возможно, существуют определённые гены, которые они могут включать и отключать в зависимости от среды. Что говорит им избавиться от 97 процентов воды в организме, а затем, впоследствии вернуть её обратно – как это работает? Если существует такой ген, который может переживать очень низкие температуры, можно ли вставить его в сельскохозяйственную культуру? Нельзя сказать, что генетические модификации – это однозначно самый лучший путь, но есть ли что-то потенциально важное для районов, страдающих от засухи, или попыток завезти больше культур в сельскохозяйственные районы, что могли бы обеспечить тихоходки или другие экстремофилы? Кроме того, что касается медицины, если бы мы поняли, как адаптируются и выживают экстремофилы, эти знания могли бы оказать нам огромную помощь. Люди вечно говорят, будто Марс – это спасательная шлюпка: что мы могли бы в итоге оказаться на Марсе. Но дело в том, что сначала нам нужно спасти свою планету, чтобы вообще иметь право на другой мир. Поэтому нам нужно научиться понимать, как лучше защищать её.

Читая, я думала обо всех этих других планетах и об истории жизни на Земле. Вы обладаете таким пониманием истории планеты, каким не обладает большинство людей, и мне хотелось бы знать, сказывается ли это на ваших размышлениях о таких проблемах, как изменения климата.

Я знаю множество климатологов, которые решительно настроены таким образом: «Так работает Земля. Либо адаптируйся, либо умри, такие дела». Мне это представляется попросту тревожным. Потому что вы знаете, что это случалось ранее. Я изучаю события вымираний и вижу, что произошло в прошлом. Эти события уничтожали организмы, которые были выносливее нас, но у нас, всё-таки, есть мозги и мы, возможно, сможем это исправить. Мы смотрим на Марс и думаем: «Это могло бы случиться». А затем смотрим на Венеру и думаем: «Это могло бы случиться, если мы будем неосторожны». И мы бы этого не пережили.

В книге вы рассказываете нам об условиях на разных планетах и лунах в нашей солнечной системе, которые делают их более или менее пригодными для жизни, а затем проделываете то же самое с некоторыми экзопланетами. Есть ли некая определённая точка, за которую вы ратуете как за самый вероятный источник внеземной жизни? 

Насчёт экзопланет я стараюсь не обольщаться, поскольку для того, чтобы это выяснить, чтобы получить однозначный ответ, понадобится слишком много времени.

Мне бы очень хотелось, чтобы показал себя Энцелад [одна из лун Сатурна, покрытия льдом и криовулканами]. Там есть все составляющие. Уже заметно, что он активизировался, и в пространство выстреливают органические молекулы. Это касается и Европы [ледяной луны Юпитера с гладкой поверхностью], это было бы очень хорошо, хотя пробурить лёд, возможно, было бы весьма нелегко. Но должна сказать, что мой фаворит – это Титан [луна Сатурна с плотной атмосферой и доказательствами существования озёр из жидких углеводородов]. Если бы мне пришлось застрять в любом месте солнечной системы, я бы выбрала робинзонаду на Титане, потому что могла бы летать.

Я знаю, что вы ищете не ту жизнь, которую обычно показывают в научной фантастике – и на самом деле в культуре в более широком смысле, – где в основном представляют разумную жизнь. Каково ваше мнение о таких группах, как SETI, или о поиске внеземной жизни, который явно нацелен на другие разумы? 

О, я только за. Почему бы и нет? Нам нужно быть внимательными. Кто-то отлично сказал как-то так – мол, «доказательством того, что разумная жизнь существует, является то, что она с нами не заговорила», потому что мы попросту не готовы. Очевидно, что это, вероятно, граничит с вымыслом и не пользуется тем доверием, которого заслуживает. Но учёные, которые над этим работают, более чем заслуживают доверия. Они – рок-звёзды в своих сферах. Только посмотрите.

Вы также интересуетесь терраформированием, верно? 

Ну, это начинается с садоводства на Марсе. Мы хотим жить на Марсе, мы действительно хотим отправить туда учёных – мы хотим, чтобы это путешествие не было кратким. Как мы собираемся это сделать? Поэтому я захотела выяснить: можно ли заниматься садоводством на Марсе? Он покрыт почвой. Достаточно ли нам этого? Вы, вероятно, смотрели фильм «Марсианин» – он недалёк от истины.

Терраформирование – это всего лишь очередной шаг. Он, вероятно, займёт тысячи лет. Ирония судьбы заключается в том, что благодаря тем делам, которые мы натворили на Земле, мы узнали, как можно нагреть Марс и сделать его более пригодным для жизни. Нам понадобилось бы обогатить его атмосферу CO2, дабы уплотнить её. Мы могли бы воспользоваться ХФУ [хлорофторуглеродами], но нам, вероятно, понадобилось бы воспользоваться не ими, а CO2. И благодаря этому атмосфера бы уплотнилась, а затем, как только атмосфера начинает уплотняться, начинается потепление. Поэтому дальше весь лёд начнёт таять, а во льду заключено очень много CO2, поэтому в результате таяния в атмосферу попадёт больше CO2. А затем, стоит начать растапливать лёд, как появляется жидкая вода и можно начинать выращивать растения. А стоит начать выращивать растения, начинается выпуск кислорода как побочного продукта, а затем кислород начинает попадать в атмосферу. Мы действительно считаем, что можно начать воссоздавать это в небольшом реакторе, усыпать ими планету и начать засовывать туда всякое-разное.

Моральный вопрос таков: имеем ли мы право это делать? Должны ли мы это делать? Мы никогда не исследуем Марс до последнего дюйма, поэтому, если где-то держится хоть один микроб, а мы потом начнём менять среду его обитания, то это – планетарный геноцид.

Мне очень нравится та идея, о которой вы упоминаете в книге: что некая очень разумная и очень успешная цивилизация, возможно, оставила на своей планете не такой большой след, а значит, нам её будет труднее обнаружить.

Да, это обнадёживает. Мы точно знаем, что нужно искать, дабы найти индустриализированную цивилизацию: ХФУ, очень много CO2, всё то, что делаем мы. Это прекрасно показывает нам, что нужно искать. Но если они умнее нас и они это переросли, мы не обязательно их отыщем, потому что они живут в гармонии и согласии со своим миром.

Следите за сообщениями Рейчел Ридерер наTwitter.

«Златовласка и водяные медведи: поиск жизни во Вселенной» Луизы Престон продаётся в книжных магазинах и в Интернете на сайте Bloomsbury .