17 (411)
українські вчені досліджували частинки метеоритної речовини і дійшли висновку, що мікроорганізми, що потрапили на Землю з космосу, на півтора мільярда років старші за земні форми життя. Це означає, що життя на Землі могло зародитися набагато пізніше, ніж на інших планетах
Щодня на нашу планету з космічного простору падає від 100 до 1000 тонн позаземної речовини – у вигляді пилу та метеоритів. Фахівці Палеонтологічного інституту РАН, піддавши вивченню будову космічних посланців, знайшли в них те, що, власне, все людство давно сподівається знайти у Всесвіті – сліди життя!
Усі метеорити, що впали на Землю, за складом можна умовно розділити на кам'яні, залізні та залізокам'яні. Залишки біоморфних структур вчені виявляють лише в одному з різновидів кам'яних метеоритів - кутистих хондритах (таку назву вони отримали від наявних у їх структурі хондр - сферичних силікатних утворень). Вирішення проблеми походження углистого матеріалу у таких метеоритах є принципово важливим, оскільки від цього залежить розвиток уявлень про виникнення життя взагалі і на Землі зокрема. І тому не дивно, що головними об'єктами для проведення наукових праць стали саме кам'яні метеорити подібного плану – Єфремівка (знайдено в Казахстані 1962 року) та Мурчисон (Австралія, 1969 рік). За допомогою електронного мікроаналізатора фахівці розглянули склад мінеральної матриці спочатку одного, а потім другого метеориту. І виявили таке: і в тому і в іншому випадку всередині матриці знаходилися зберегли деталі клітинної будови копалини частинки нитчастих мікроорганізмів, що нагадують нижчі гриби, а також (і це найважливіше!) скам'янілі залишки деяких мікробів.
Порівнятибіоморфні структури, знайдені в метеоритах, вдалося з сучасними мікроорганізмами, і навіть зразками бактеріального світу давнини. Ці досліди заклали основу нового напряму у науці – "бактеріальна палеонтологія". Як кажуть самі палеонтологи, це ще один ключ до розшифрування космічного органічного матеріалу. Сучасними земними аналогами мікроорганізмів, виявлених у метеоритах, виявилися синьо-зелені водорості, або ціанобактерії.
Для довідки: ціанобактерії - це найдавніші фотосинтезуючі організми, життєдіяльність яких, як відомо науці, розвантажила давню атмосферу Землі від вуглекислоти і забезпечила її киснем. Саме ціанобактерії разом із супутніми бактеріями більш ніж на три мільярди років стали повними володарями Землі і значною мірою визначили перебіг таких важливих геологічних подій, як накопичення багатьох осадових порід та корисних копалин. Створені цими мікроорганізмами спільноти, які мають тісні метаболічні зв'язки, виявилися напрочуд стійкими протягом усієї історії Землі. Щоправда, більш високоорганізовані конкуренти поступово витіснили їх із широких морських просторів в екологічні ніші переважно з екстремальними умовами, як-от гиперсоленные лагуни, вулканічні області. І в цих місцях мікробні спільноти зберігаються до наших днів.
Таким чином, присутність аналогів ціанобактерій у вуглецевій речовині метеоритів змусила наукову громадськість визнати безперечний факт їхнього біогенного походження. Що це доводить? Те, що значне морфологічне єдність земних мікробних організмів, як сучасних, так і стародавніх, з утвореннями в метеоритах дає підстави говорити про принципову єдність мікробіологічного світу Землі та інших космічнихоб'єктів.
Залишки мікроорганізмів, які, ймовірно, належали до ціанобактерій, можуть вказувати також на той сенсаційний факт, що формування речовини вуглистих хондритів відбувалося у водному середовищі. З цього неминуче випливає, що принаймні 4,5-4,6 мільярда років тому десь за межами Землі існувало життя як мінімум на рівні бактерій і, можливо, нижчих грибів. Цей вік можна порівняти з часом початку утворення Землі. На цій підставі палеонтологи прийшли до висновку, що десь у космосі бактеріальний світ з'явився раніше, ніж на нашій планеті. І хто візьметься заперечувати, що він міг розвиватися далі зовсім іншим, неземним шляхом? Можливо, десь на далеких планетах утворилися такі форми життя, які принципово відрізняються від земних і про які сучасна наука не має жодного уявлення. Хтось назве це фантастикою, але тут не згадати, що до останнього часу і можливість присутності води на Марсі вважалася абсурдною.
"Виявлення мікроорганізмів у кам'яних метеоритах змушує нас суттєво переглянути багато усталених уявлень про розвиток Сонячної системи та походження життя, - каже Олексій Розанов. - І ще один важливий момент: вік мікроорганізмів дає нам можливість боротися з оманою, ніби космічні тіла є транспортниками небезпечних бактерій. Скам'янілі мікроби, які прилітають на Землю у метеоритах, нешкідливі. Адже вони мертві вже кілька мільярдів років”.
Подальший етап захоплюючих досліджень був із вивченням процесу скам'янення мікроорганізмів. І тут на вчених також чекали несподівані результати. "Підсумок лабораторних дослідів був приголомшливим, - каже Олексій Розанов. - З'ясувалося, що процес скам'янення може займати лише кількагодин. Раніше ми припускали, що всі викопні організми скам'янювали майже мільйони років. Але виявилося, що це не обов'язкова вимога. Висока швидкість цього процесу пояснює, чому бактерії, які ми знаходимо в стародавньому камені, так добре зберігаються».
Ще одним доказом того, що в метеоритах, що впали на Землю, присутні саме бактерії, а не щось інше, послужило виявлення в них кристалів магнетиту і сферичних тіл, що складаються з дрібних кристалів (фрамбоїдів). Справа в тому, що на Землі такі химерні структури утворюються лише за безпосередньої участі мікроорганізмів.
Незважаючи на те, що дослідження палеонтологів в даному напрямку просуваються досить швидко, на їх шляху все ж таки виникають певні складності. Так, наприклад, висловлюються думки, що навряд чи можна говорити про чистоту експериментів, оскільки метеорити можуть бути засмічені земними мікроорганізмами. Фахівці Палеонтологічного інституту згодні з тим, що, потрапляючи на нашу планету, космічні тіла піддаються проникненню в них мікроорганізмів, але не вважають цю проблему нерозв'язною. Приблизно знаючи склад метеоритної речовини, вчені навчилися визначати, наскільки земні мікроорганізми освоїли космічні артефакти. Якщо в метеориті кількість будь-якого компонента виходить за рамки його можливого змісту, то він безнадійно "засмічений".
"За час своїх досліджень ми проаналізували майже два десятки метеоритів, і майже у всіх випадках були знайдені стародавні копалини, - каже Олексій Розанов. - Поза всяким сумнівом, мікроорганізми схожі на ті бактерії, які живуть сьогодні, і на ті, що знаходяться в копалині. стані в земних породах На підставі даних досліджень ми можемо сміливо стверджувати, щоМікроорганізми у складі метеоритів – це давні бактерії. Різноманітність знайдених організмів, можливо, вказує на різні обстановки утворень мікробних угруповань, від термальних до озерних. При цьому, звичайно, ми не відкидаємо можливості виявлення в майбутньому і таких форм, які не матимуть земних аналогів».
Віриться насилу
Висновки Олексія Розанова дуже незвичайні і тому неоднозначно приймаються у науковому середовищі. У цьому "Підсумки" змогли переконатися, поговоривши з основними опонентами шановного вченого. Так, наприклад, завідувач лабораторії метеоритики Інституту геохімії та аналітичної хімії ім. В. І. Вернадського РАН доктор геолого-мінералогічних наук Михайло Назаров твердо стоїть на тому, що на сьогоднішній день немає достовірних фактів, які б вказували на можливість присутності в метеоритах залишків органічних речовин: "Це питання неодноразово вивчалося, і є люди, які вірять в це. Наприклад, Олексій Юрійович Розанов. Він вважає, що знайшов деякі залишки мікроорганізмів. Але я не думаю, що ця річ повністю доведена".
Прилетіли давні бактерії із космосу чи зародилися на Землі? Відповідь на це питання ми отримаємо лише після того, як наукові дослідження підійдуть до свого фіналу. Однак уже сьогодні ясно, що нові шляхи пошуку життя у Всесвіті змушують науку переглядати усталені уявлення про розвиток та походження Сонячної системи.
ПЕРЕДІСТОРІЯ
14 травня 1864 року понад 20 чорних каменів (деякі вагою близько 2 кг) впали поблизу французьких сіл Ноїк та Оргей. Відразу після падіння сільські жителі зібрали синьо-чорне каміння, багато з яких було повністю вкрите кіркою. Метеорит Оргей був негайно підданий ретельному хімічному та мінералогічному аналізу. Вміст вуглецю вйого уламках було настільки високим, що спочатку цей факт розглядався як наслідок забруднення земною речовиною. Однак пізніше було зроблено висновок про ймовірну участь живого матеріалу у формуванні метеориту.
Гіпотеза про існування позаземних "життєподібних" форм у метеоритах, вперше висунута в середині XIX століття, була досить широко прийнята і благополучно проіснувала майже сторіччя - до 60-х років ХХ століття. У 1962 року американські дослідники Андерс і Фітч виступили проти біогенної природи матеріалу метеоритів, заявивши, що копалини у яких немає аналогів і тому біогенну природу слід відкинути. Вони припустили, що уявні мікроорганізми не були біологічними об'єктами, і порахували всі інші біологічно подібні тіла земними забрудненнями - "музейним пилом" та "квітковим пилком". Андерса та Фітча досі вважають найактивнішими критиками версії про присутність мікроорганізмів у метеоритах.
У 1964 році радянський вчений Борис Тимофєєв публікує в Німеччині статтю, присвячену виявленню в метеориті Мігей утворень, що нагадують фітопланктон земного типу. Статтю рознесли в пух і порох. До речі, серед критиків був і Олексій Розанов, який сьогодні, за його словами, змінив думку на цю публікацію.
У 1966 році лауреат Нобелівської премії з хімії Г. К. Юрі зробив огляд доказів біологічних матеріалів у метеоритах. Він зазначав, що у метеоритах зустрічаються органічні субстанції, які близько нагадують такі з давніх земних порід, що органіка, зустрінута в кутистих хондритах, не нагадує ту, яка є у сучасних забрудненнях. Юрі зазначав: ". деякі речовини у метеоритах, якби їх знайшли у земних об'єктах, безсумнівно, вважалися б біогенними".
У відповідь була щебільш інтенсивна, ніж на статтю Тимофєєва, критика та протиріччя, пов'язані з цією темою, були такими сильними, що до середини 70-х років більшість дослідників припинило якесь вивчення можливої присутності мікроорганізмів у метеоритах. Однак у тих же 70-х американський біолог Бартоломей Надь робить ще одну спробу привернути увагу наукового світу до цієї теми, випустивши у світ книгу, в якій він проаналізував докладний матеріал з метеоритів і дійшов висновків, що багато в чому підтверджуються сучасними дослідженнями. І, як і раніше, була гостра негативна оцінка з боку колег. Після цього майже на 20 років усі дослідження у цьому напрямі були заморожені.