Земная биологияКогда речь заходит о заселении других планет, то обычно люди представляют огромные космические корабли, которые подобно библейскому ковчегу разом переносят всю флору и фауну с Земли на заранее подготовленную для переселения планету.
Однако такое возможно разве что в научно-фантастических фильмах. В реальности земная биология устроена намного сложнее. Она не может существовать в отрыве от планетарной экосистемы.
Для нормальной жизни организмам помимо физических факторов (свет, вода, давление, температура) нужен также большой набор биотических факторов (цепи питания, местообитание, биом, конкуренция с другими видами, генетическое разнообразие и т.д.).
Роль некоторых организмов (особенно бактерий) и их вклад в существование экосистем до сих пор остаётся туманным. Однако очевидно, что отсутствие даже одного элемента может быстро привести к нарушению баланса и гибели всех остальных организмов.
Проект "Биосфера - 2"
Отличной демонстрацией этого стал проект “Биосфера – 2”. В ходе эксперимента в лабораторных условиях была создана замкнутая экосистема, в которую были помещены восемь человек и более 3000 видов видов растений и животных. Предполагалось, что комплекс будет функционировать автономно, так как учёными были созданы все условия для нормального круговорота веществ.
Солнечного света должно было хватить для достаточного воспроизводства кислорода растениями посредством фотосинтеза, черви и микроорганизмы должны были обеспечить переработку отходов, насекомые — опылять растения и т. д.
Спустя несколько недель жизнь людей, живших натуральным хозяйством, нарушилась. Микроорганизмы и насекомые стали размножаться в неожиданно больших количествах, вызывая непредвиденное потребление кислорода и уничтожение сельскохозяйственных культур.
Обитатели проекта стали терять в весе и задыхаться. Учёным пришлось пойти на нарушение условий эксперимента и начать поставку внутрь кислорода из вне, а потом и вовсе признать неудачу и прекратить эксперимент.
И это только биологический аспект, а ведь есть ещё и физические ограничения. Доставить такую огромную замкнутую экосистему на другую планету, находящуюся в нескольких световых годах от Земли без повреждений, на данный момент невозможно. Нужны гигантские двигатели, огромные запасы топлива, также непонятно как решать проблему с космической радиацией и невесомостью.
Археи
Но неужели прямо сейчас ничего нельзя сделать, и мы можем только надеется на невероятный технический прорыв в будущем? Не совсем, всё-таки на Земле есть организмы, которым под силу пережить подобное путешествие и выжить на другой планете даже без связи с земной экосистемой.
Речь идёт об Археях (архебактериях, древних бактериях). Эта удивительная группа микроорганизмов является хемоавтотрофами. Если переводить на человеческий язык, то они способны получать энергию за счёт разрушения химических соединений. Для жизни им не нужны другие организмы и даже солнечный свет.
Некоторые виды архей живут в местах где любая другая жизнь просто невозможна: на дне океанов, вблизи серных океанических курильщиков и водоёмах с очень солёной водой.
Также археи имеют очень прочную клеточную стенку, структура которой сильно отличается от аналогичной у бактерий. Она прочнее и позволяет лучше переносить экстремальные перепады температур (до +120 градусов) и давления.
Но и это ещё не всё. Когда условия среды становятся невыносимыми даже для архей, они могут впадать в анабиоз, переходя в форму цисты. В этом состоянии их обмен веществ практически останавливается, они перестают двигаться, а вокруг и без того прочной клеточной стенки образуется ещё одна прочная белковая оболочка. В замороженном состоянии такие цисты могут сохранять жизнеспособность многие сотни, если не тысячи лет.
Семена жизни
Даже не текущем уровне технического прогресса человечество вполне может отправить замороженные образцы архей к другим планетам с помощью зондов или выстрелить в их сторону специально сконструированными капсулами.
Конечно имеется огромное количество нюансов. Зонд может промахнутся, сгореть в атмосфере или упасть в пустыню. Археи могут потерять жизнеспособность из-за старости или космической радиации. Однако шанс на успех всё-таки имеется, и он всё равно на несколько порядков выше, чем шанс самозарождения жизни в первобытном бульоне.
Что дальше?Давайте представим самый благоприятный сценарий. Зонд с замороженными цистами архей приземлился в океан на какой-нибудь экзопланете земного типа. Что будет дальше?
Во-первых, придётся подождать значительное количество времени, пока герметичность отсека с археями не будет нарушена коррозией.
Далее археи пробудятся ото сна и начнут поиск тех химических соединений, которыми они питались на земле (сульфаты, азотная кислоты, аммиак и т.д.). Если всё пройдет успешно, то археи, не встречая конкуренции быстро расселятся по всей территории нового океана.
Такое расселение и рост численности запустит эволюционные процессы, подобные тем, что происходили на древней Земле. Вполне возможно, что со временем появятся первые многоклеточные организмы и также произойдёт разделение на царства животных, растений и грибов.
Конечно не стоит ожидать полного повторения земного сценария, всё-таки каждая планета уникальна. Это будут совсем другие жизненные формы и виды, но всё-таки это будет та самая земная жизнь, построенная на ДНК.
Символ
Данный проект не несет практической целесообразности, поскольку вероятность успеха очень мала, а плоды успешного результата можно будет увидеть только через сотни тысяч, если не миллионы лет.
Однако он может выступить в качестве символа. Стать надеждой человечества на случай, если мы потерпим поражение и жизнь на Земле по той или иной причине будет уничтожена.
