А.Г. Простите, ради Бога, потому что этот вопрос возникает вне всякого сомнения. У многоклеточных, за редким исключением (земноводные этим славятся) нет способности к анабиозу, потому что при понижении температуры жидкость, которой заполнена клетка, преобразуется в кристалл льда, и она разрывает мембрану и всё остальное. Почему это не происходит у одноклеточных? Что это за механизм анабиоза у них?
М.И. Я, например, затрудняюсь на это ответить. Я думаю, что здесь играют свою роль ультрамикроскопические размеры.
А.Г. То есть, возможность полного высыхания.
М.И. Да, да. Скорее всего, так. Лиофилизация предшествует образованию вот этих ледяных кристаллов.
А.Г. Понятно.
С.А. И, возвращаясь к нашим исследованиям, я расскажу о третьем этапе наших микробиологических исследований толщи ледника. Третьим этапом я считаю этап, когда мы приблизились к ледниковому ложу. Здесь совершенно иная уже обстановка. В предыдущей вашей передаче наши ведущие гляциологи уже говорили, что в нижних горизонтах ледника Антарктиды совершенно иная гляциологическая обстановка.
Микробиологические исследования то же самое показывают – здесь уже совершенно иная обстановка, потому что у ледникового ложа температура, примерно, минус два и четыре десятых градуса. Ну, может быть, минус четыре градуса. Есть многочисленные данные о том, что при этих температурах некоторые формы микроорганизмов могут размножаться. Но там ещё вот в чём специфика ситуации – происходит замерзание и оттаивание, очевидно. Вот этот факт очень «не полезен» для микроорганизмов, они погибают. В этой ситуации уже какие-то иные законы действуют. И нам предстоит во всём этом разобраться, когда мы достигнем самых нижних горизонтов антарктического ледника.
А.Г. А средняя температура в толще льда какая?
С.А. Она постепенно с поверхности, где, скажем, она минус 57 градусов, постепенно по мере углубления…
А.Г. Повышается?
С.А. Повышается. В толще ледника, там минус 45, минус 20. То есть, она постепенно…
М.И. Становится менее отрицательной.
С.А. Да. Но в основной толще ледника очень стабильные условия для анабиоза микроорганизмов. А вот в самых нижних горизонтах ледникового ложа такая ситуация отсутствует. Поэтому нам предстоит много работы, это только-только начало этих исследований, мы об этом сейчас размышляем, думаем, готовимся.
М.И. Это надо моделировать.
С.А. Да. Это работы ближайшего будущего, я надеюсь.
А.Г. Хорошо. Если теория панспермии верна, то жизнь во Вселенной должна распространяться, собственно, по тем же законам, по которым существует Вселенная – равномерно и повсюду. Это значит, что у нас в Солнечной системе не так много планет, которые могут принять жизнь и сделать так, чтобы она существовала. Может быть, на спутнике Юпитера в замороженном виде, может быть, какие-то подземные резервуары на Марсе, если они существуют, но ведь поиски на Марсе так ничего и не дали. Пробы грунта были взяты, но никаких следов.
М.И. Вы понимаете, история с Марсом достаточно любопытна. И любопытность её состоит в том, что Марс и Земля, эти две планеты образовывались примерно в одних и тех же условиях. Из одного и того же протопланетного облака. И если говорить очень кратко о геологической истории Марса, то она включала в себя существование жидкой воды на поверхности Марса. Исследования, которые были проведены и советскими, и американскими спутниками, которые исследовали Марс, однозначно показывают, что на Марсе была жидкая вода. Жидкая вода – это одно из условий существования жизни. Об этом очень много написано и я не буду об этом много говорить, но это даёт основание думать, что на той стадии истории Марса, когда на нём существовала жидкая вода, были условия для поддержания жизни. Мы уже сейчас с вами разговариваем с позиций теории панспермии, да? Но, последующая история Марса, более удалённого от Солнца, с другим температурным режимом, привела к тому, что эта жидкая вода исчезла и, вообще говоря, довольно наивно было надеяться на нахождение жизнеспособных клеток на поверхности Марса.
Экспедиция «Викинг», конечно, это блестящая экспедиция, прекрасно подготовленная, великолепно оформленная. Достаточно сказать, что сложнейший корабль, вернее биологический блок «Викинга», ведь он был целиком простерилизован при температурах порядка 118-120 градусов. Со всей электроникой, со всеми приборами, которые там были. Он был даже простерилизован.
Но гипотеза, заложенная в исследование жизни на Марсе, викинговская гипотеза, оказалась не дееспособной. Она исходила из земной модели – что максимальная жизнь сосредоточена на поверхности планеты. Это не ошибка авторов биологической программы «Викинга», это просто недостаточность тех знаний о Марсе, которые были к началу экспедиции «Викинга». Понимаете, надеяться, что на поверхности Марса, прожигаемой ультрафиолетом, нагреваемой в марсианский день и остывающей в марсианскую ночь, могут сохраниться жизнеспособные организмы, даже такие устойчивые, как микроорганизмы, на это надеяться сейчас, конечно, не приходится. Особенно, если вы учтёте, что ежегодно на Марсе происходят песчаные бури, когда весь поверхностный слой фактически вздымается в атмосферу и прожигается космическим излучением.
А.Г. Прожаривается.
М.И. Да, прожаривается космическим излучением, различными видами космического излучения. После «Викинга» одно время было такое унылое представление, что вообще на Марсе, наверное, надо ставить крест. Нечего там искать жизнь.
Но потом развитие микробиологии, в частности, геомикробиологии на Земле, показало, что обитаемы (во всяком случае обитаемы микроорганизмами) отнюдь не только поверхности Земли, и сейчас это доказано очень многими исследованиями – обитаема и подповерхностная часть планеты. По крайней мере, до нескольких километров, а вернее сказать, до какого-то температурного барьера.
Одно время считалось, что это температурный барьер порядка ста градусов. Однако, после открытия чёрных курильщиков, после исследований горячих источников, было показано, что микроорганизмы при определённых условиях, в частности, при повышенном давлении, могут развиваться и при температурах ниже ста градусов. И поэтому сейчас эта граница пребывания жизнеспособных (я не говорю спор или нежизнеспособных клеток, а о границе обитания именно жизнеспособных, активных микроорганизмов) уже опущена ниже ста градусов. Особенно много микроорганизмов обнаруживается в обводненных породах. То есть, там, где есть какое-то движение и возможность притока питательных веществ и оттока метаболитов.
В частности, очень сильно заселёнными оказались нефтяные месторождения. Правда, большинство исследователей, я отношусь тоже к их числу, считают, что в нефтяные месторождения микрофлора попадает при разбуривании этих месторождений. Что это не аборигенная микрофлора, во всяком случае, для самых глубоких месторождений.
А.Г. Но, тем не менее, чувствуют они себя там хорошо.
М.И. Но определённые виды микроорганизмов чувствуют себя там очень прилично. Настолько прилично, что сейчас у нас в институте разработаны методы, которые позволяют регулировать активность этих микроорганизмов в нефтяных залежах. И эти микроорганизмы влияют на повышение нефтеотдачи.
А.Г. Увеличивая давление?
М.И. Увеличивая давление, продуцируя поверхностноактивные вещества, продуцируя растворители, продуцируя газы. Вот после того, как начались тщательные исследования глубоких горизонтов нашей Земли, возникла идея, что надо посмотреть: а что же делается и под поверхностью Марса, где положительные температуры, где, стало быть, возможно присутствие жидкой воды и где есть необходимые субстраты для развития микроорганизмов.
А.Г. О каких глубинах идёт речь?
М.И. Это, во всяком случае, сотни метров от поверхности Марса. Сотни метров. Трудно сказать точно, это всё предполагается по косвенным геофизическим данным.
Там даже есть и субстраты, на которых могут развиваться микроорганизмы, это очень специфическая группа так называемых хемоавтотрофных микроорганизмов, которые не нуждаются в готовом органическом веществе, но могут его, наоборот, продуцировать в виде своей биомассы, используя такие восстановленные соединения, как сероводород, метан, просто газообразный водород.
И появились даже некоторые косвенные доказательства присутствия микроорганизмов именно в этих горизонтах Марса – не поверхностных, а более или менее глубоких.
Доказательства эти идут по двум линиям. Материал, который исследуется для обоснования этой гипотезы, это так называемые марсианские метеориты. Что такое марсианские метеориты? Это куски марсианских пород, выброшенные при ударе больших метеоритов о поверхность Марса.