Следы древнейшей жизни в метеоритах

В нашем рассказе речь пойдет далеко не обо всех метеоритах, падающих на Землю, а только о тех, которые называются углистыми хондритами. Почему именно они привлекли внимание ученых? Еще в 1834 г. Й.Берцелиус нашел в одном из этих образований гумусоподобные вещества и высказал предположение, что они могли иметь биогенную природу. В 1864 г. немецкий минеролог Г.Розе дал этим метеоритам название хондриты из-за присутствия в их теле многочисленных сферических образований – хондр, имеющих размер от нескольких долей до целых миллиметров и состоящих из силикатных минералов и раскристаллизованной массы полевого шпата. Возраст углистых хондритов древнее всех известных на Земле пород и достигает 4,5–4,6 млрд лет.

В 1953 г. Г.Мюллером, а в дальнейшем и рядом других исследователей в составе хондритов были обнаружены сложные углеводороды: парафины и ароматические соединения, включающие азот, серу, хлор, аминокислоты, нормальные и разветвленные алканы и т.д. Кроме того, в хондритах были обнаружены так называемые организованные формы, которые представляют собой углеродистые и минеральные образования. Некоторые из них были похожи по своей структуре на микроводоросли, что позволило предположить, что они, может быть, являются следами жизни. Однако некоторые авторитетные ученые утверждали, что и «организованные формы», и обнаруженные в хондритах сложные углеродистые соединения являются результатом земного загрязнения, т.е. появились уже после попадания метеоритов на Землю. Существует и мнение о том, что органические вещества хондритов могли возникнуть абиогенным путем в результате химических преобразований углеродистых материалов. Эти утверждения и другие научные результаты сформировали ту точку зрения, что в момент образования углистых хондритов жизнь еще не существовала, хотя и возникали сложные молекулы, которые в дальнейшем могли включаться в процесс происхождения жизни.

Однако недавно российские ученые: С.И. Жмур из Института литосферы, А.Ю. Розанов из Палеонтологического института, В.М. Горленко из Института микробиологии РАН и их коллеги вновь обратились к исследованию углистых хондритов. Их интерес базировался на целом ряде фактов обнаружения в породах, формировавшихся на протяжении докембрия и фанерозоя, окаменевших остатков микроорганизмов.

Оптимизм исследователей относительно возможности находок в углистых хондритах минерализованных остатков бактерий или следов их жизнедеятельности был связан еще и с тем фактом, что эти метеориты практически не подвергались температурным воздействиям. Следовательно, можно надеяться, что они несут в себе практически неизмененную запись структуры составляющих их веществ и сложных комплексов, образованных этими веществами.

Исследованию подверглись два хондрита: австралийский – Murchison, упавший на землю в 1969 г. и российский – Ефремовка, упавший на землю в 1962 г. Электронно-микроскопические исследования этих метеоритов показали, что в их минеральном теле достаточно часто встречаются микроскопические сложно оформленные структуры, морфологически напоминающие микроорганизмы. С большой долей вероятности их можно считать окаменевшими остатками кокковидных и нитчатых цианобактерий, а разветвленные нитевидные образования – остатками мицелиальных грибов или актиномицетов. При этом следует отметить, что размеры обнаруженных микроостатков сопоставимы с величиной современных представителей аналогичных микроорганизмов, а также с размерами их окаменевших остатков, найденных в некоторых земных породах, сформировавшихся в докембрийско-фанерозойскую эру.

Если найденные в углистых хондритах образования действительно являются остатками древних микроорганизмов, то они, вероятно, были подобны современным цианобактериям – древнейшим представителям микромира, сохранившим основные черты своего строения неизменными на протяжении всей истории Земли. Исходя из этого факта, можно предположить и возможность формирования вещества углистых хондритов в водной среде. Но особенно интересно то, что загадочные образования представлены в метеоритах не по отдельности, а ассоциациями, напоминающими сообщества микороорганизмов. И эти сообщества, по-видимому, были уже достаточно хорошо развиты. Обобщение всего, что известно по этому поводу на сегодняшний день, дает основания для следующих гипотез (подчеркнем, только гипотез!).

Если обнаруженные в хондритах окаменевшие образования – действительно остатки микроорганизмов, то жизнь на Земле и на других объектах Солнечной системы присутствовала практически с момента их образования – как раз 4,5–4,6 млрд лет назад. А поскольку эти микроорганизмы имели уже достаточно высокий уровень организации, достичь которого можно было только пройдя длительный эволюционный путь, то следует предположить, что сама жизнь в Солнечной системе появилась где-то на миллиард лет раньше.

Сейчас ученые предполагают, что большинство метеоритов, и в том числе хондриты, являются кусочками астероидов, а метеориты кометного, лунного или не относящегося к Солнечной системе происхождения встречаются значительно реже. И если хондриты действительно состоят из материала астероидов, то, вероятнее всего, они происходят из астероидного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера («каменоломни» Солнечной системы). Т.е. к моменту образования Земли и других планет жизнь, по-видимому, уже была типичным и массовым явлением в околосолнечном пространстве. Первозданный живой мир в пределах Солнечной системы был единым, чему в немалой степени способствовало единство происхождения веществ, из которых состоят другие ее объекты (планеты, астероиды, метеориты), и близкий, в геологических масштабах, возраст их образования. Эти обстоятельства, скорее всего, лежат и в основе проявления сходства «земных» и «космических» цианобактерий и их сообществ. Тем самым подтверждается идея великого российского ученого А.И. Вернадского о космической вечности жизни.