Представленный набор данных, свидетельствующий в пользу существовавшей когда-то биологической активности, включал содержавшиеся в метеорите карбонатные глобулы, органические полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), фотографии небольших структур, напоминающих ископаемые бактерии, и кристаллы минералов, включая пирротин, грейгит и магнетит, которые часто имеют биологическое происхождение. Я кратко опишу каждое из этих свидетельств по очереди.
Карбонаты
Карбонаты образуются в результате реакции между водой, в которой содержится углекислый газ, и камнями. Нет никаких сомнений, что карбонаты присутствуют в АГН84001. Это свидетельство не жизни как таковой, но существования водной среды, которая могла поддерживать жизнь. Исследователи утверждают, что карбонаты образуются при температурах ниже 80 °C, приемлемых для жизни. Скептики предложили альтернативные механизмы, благодаря которым карбонаты могли образоваться при температурах, достигающих 450 °C, возможно, во время одного из импактных событий (имеется в виду столкновение двух тел. – Прим. пер.). Однако грейгит и ПАУ в образце разрушились бы при таких температурах, так что это высокотемпературное объяснение не согласуется с имеющимися данными. Кроме того, исключение карбонатов в ALH84001 из рассмотрения кажется неуместным. Благодаря орбитальной съемке признаков водной эрозии мы знаем, что 3,5 миллиарда лет назад на Марсе существовала жидкая вода и в этой воде почти наверняка было растворено много двуокиси углерода. Поэтому было бы удивительно, если бы метеорит с Марса того периода не содержал бы карбонаты. В любом случае существование водной среды на древнем Марсе, демонстрируемое карбонатами, не подлежит сомнению.
ПАУ
ПАУ – органические молекулы, но это не означает, что они были созданы жизнью. Они обнаруживаются в обычных метеоритах, и сторонников их биологического происхождения очень мало. Кроме того, некоторые не воспринимали всерьез ПАУ в ALH84001, утверждая, что они могли быть результатом земного загрязнения. Зафиксированные в ALH84001 молекулы представляют собой далеко не полный спектр ПАУ, найденных в земных загрязняющих примесях, и содержание ПАУ в ALH84001 примерно в тысячу раз превышает концентрации, обычно обнаруживаемые в арктических или антарктических образцах, которые были загрязнены атмосферой Земли. Кроме того, концентрация ПАУ в исследуемом метеорите увеличивается по мере продвижения от внешних частей к внутренним, это полностью противоположно картине, которую можно было бы наблюдать, если бы источником ПАУ было земное загрязнение. То есть эти ПАУ с Марса, но они не доказывают существование там жизни. Однако они показывают, что под поверхностью Марса в то время происходили органические химические процессы, а это само по себе очень интересно.
Структуры, похожие на ископаемые
Исследовали продемонстрировали фотографии, полученные с использованием электронного микроскопа. На снимках были видны образования, которые напоминали ископаемые. Одно из них даже поразительно напоминало кольчатого червя. Однако с этим набором данных две проблемы. Во-первых, как Шопф отметил на пресс-конференции, неорганические процессы часто могут создавать маленькие каменные структуры под названием «фулеры», которые выглядят как окаменелости, но ими не являются. Вторая проблема заключается в том, что похожие на ископаемые детали ALH84001 на порядок меньше, чем любая известная бактерия. Поэтому есть основания утверждать, что они не могут быть ископаемыми, поскольку невозможно упаковать все биохимические структуры, необходимые для создания бактерии, в такой маленький объем. Я не думаю, что этот аргумент имеет силу. Это все равно, что сказать, будто беспрецедентно крупная рыба не может быть рыбой, потому что ни одна рыба до нее никогда не была такой большой. Более того, по причинам, которые я объясню ниже, я думаю, что поиски форм жизни или их окаменелостей, меньших и более простых, чем известные бактерии, как раз и являются наиболее важным видом экзобиологических исследований, которые следует проводить на Марсе. Поэтому исключать такие вещи, раз уж мы их обнаружили, это плохая идея. Однако при этом нет никаких доказательств того, что образования, наблюдаемые в ALH84001, действительно являются ископаемыми.
Возможные биогенные минералы
Как уже отмечалось, исследования показали, что ALH84001 содержит некоторое количество наборов крошечных кристаллов различных минералов, в том числе магнетита и пирротина, которые находят на Земле главным образом как продукты бактериальной активности. К сожалению, они также могут появиться в результате неорганических процессов. Выяснилось, что некоторые карбонаты из области, где были найдены минералы, по всей видимости, разрушены кислотами, которые могут указывать на условия рН, которые несовместимы с основными химическими процессами, необходимыми для осаждения магнетита и пирротина с помощью неорганических соединений. Шопфа, однако, результаты не убедили. Эти два события могли произойти в разное время. «Если вы хотите доказать, что такие минералы имеют биологическое происхождение, – сказал он, – необходимо показать, что они осаждались в виде линейных образований, или цепей, которые являются отличительным признаком жизни». Исследователи этого не сделали.
Таким образом, хотя они и зафиксировали четыре интересных явления, которые могут иметь отношение к биологии, ни одно из них в отдельности не доказывало, что ALH84001 содержал остатки живых организмов. Однако команда исследователей утверждала, что, если рассматривать эти явления в совокупности, самым простым объяснением для всех них будет биологическая активность. Но Шопф, как и многие другие ученые, не был согласен с приведенными доказательствами. Цитируя известное изречение, приписываемое Карлу Сагану, он сказал: «Экстраординарным заявлениям требуются экстраординарные подтверждения».
Так что линии фронта были размечены, команда исследователей ALH84001 и их сторонники пытались расширить или защитить свои доказательства, а многочисленные скептики старались их разоблачить. В результате этого противостояния генерировалось больше тепла, чем света. Например, на конвенции Марсианского общества в Торонто в августе 2000 года состоялись дебаты между Саймоном Клеметтом, коллегой химика Ричарда Зэра и членом команды исследователей, и профессором Ральфом Харви из университета Кейс Вестерн Резерв, острым на язык скептиком. Харви был гораздо более опытным спорщиком и, казалось, одерживал верх над Клеметтом, но на поверку многие из его доводов оказались безосновательными. Например, Харви высмеял факт, что команда исследователей выбрала для публикации только те немногочисленные фотографии метеорита, где были видны предполагаемые микроископаемые. Это заявление было абсурдным. Если вы хотите показать, что олени живут в лесу, вам нужно показать только те фотографии, на которых появляются олени. Отбрасывать фотографии, не содержащие нужных объектов, совершенно естественно.
И все же одним из положительных аспектов спора стало то, что в его результате было проведено самое углубленное исследование метеорита за всю историю. В рамках этого исследования профессор Джозеф Киршвинк из Калифорнийского технологического университета сделал важное открытие. Он нашел химическое подтверждение того, что в ходе своего путешествия с момента выброса с Марса и до попадания на Землю большие части камня никогда не нагревались выше 40 °C (104 °F) [59]. Это подтверждало более ранние теоретические расчеты профессора Джея Мелоша из Университета штата Аризона, который на основе расчетов ударных взаимодействий предсказал, что куски горных пород могут быть выброшены планетой, не испытав чрезмерного нагрева [60]. Экспериментальное подтверждение Киршвинка математических выкладок Мелоша очень важно, поскольку это означает, что вещество может перемещаться между планетами, не подвергаясь стерилизации. Таким образом, если в ALH84001 были бактерии во время его выброса Марсом, они могли бы пережить путешествие на Землю.
