Давайте на чистоту: коли ми шукаємо життя поза Землі, ми майже завжди шукаємо воду. «Йди за водою» — це не просто девіз НАСА, це фундаментальний принцип, заснований на єдиному відомому нам прикладі життя — нашому власному. Кожна клітина у нашому тілі, від нейрона до еритроцита, існує у водному середовищі. Але що якщо це правило не абсолютно? Що, якщо десь у Всесвіті життя знайшло інший шлях?
На околиці Сонячної системи обертається світ, що зачаровує, здатний перевернути наші уявлення про біологію. Це Титан, найбільший супутник Сатурна. Світ, настільки схожий на Землю і водночас страшно чужий. На ньому є річки, озера і навіть моря. З неба йдуть дощі, а щільна атмосфера огортає його помаранчевим серпанком. Звучить знайомо, чи не так? Ось тільки вся ця гідрологічна система заснована не на воді, а на рідких вуглеводнях – метані та етані. Температура на поверхні там опускається до -180°C, так що плавати в місцевих «водоймах» – затія, м’яко кажучи, погана.
Саме цей крижаний, просякнутий метаном світ став головною метою для вчених, які поставили сміливе питання: а чи може життя зародитися без води? Нове дослідження дає разюче оптимістичний відповідь.
Земний рецепт в інопланетній «каструлі»
Щоб зрозуміти, наскільки це важливо, давайте на мить повернемося на Землю, приблизно 4 мільярди років тому. Перш ніж з’явилася перша жива клітина, мав статися ключовий крок: треба було якось відокремити внутрішню хімічну «лабораторію» від хаосу довкілля. Цю роль виконала клітинна мембрана – проста, але геніальна оболонка.
На ранній Землі ці оболонки, швидше за все, збиралися власними силами з молекул, званих амфіфілами. У цих молекул, по суті, роздвоєння особистості: один з них «любить» воду (гідрофільний), а інший її «боїться» (гідрофобний). Потрапляючи у воду, вони поводяться як крихітні магніти: гідрофобні хвости ховаються всередину, подалі від води, а гідрофільні голови вишиковуються назовні. В результаті виходить порожня кулька, або везикула, – ідеальний прообраз майбутньої клітини.
А тепер повернемося до Титану. Води там нема. Так що гра закінчена? Не зовсім. Дослідники НАСА припустили: а що, якщо сам принцип важливіший, ніж інгредієнти ? Що, якщо в крижаних метанових озерах Титану є свої місцеві амфіфіли, які поводяться схожим чином, але в середовищі рідкого метану?
Їхня гіпотеза виглядає вражаюче витончено. На Титані, як і на Землі, є свій кругообіг рідини. Метанові хмари проливаються дощем, наповнюючи річки та озера. Вітер піднімає хвилі, створюючи бризки. Вчені вважають, що ці крихітні краплинки метану, що летять над поверхнею озера, можуть покриватися шаром місцевих амфіфільних молекул. Коли така крапля падає назад в озеро, її оболонка зустрічається з іншими такими ж молекулами і може мимоволі звернутися в двошарову везикулу – той самий пухирець, який ми шукали!
Від простої бульбашки до протоклетки: крок до еволюції
Звичайно, везикула це ще не життя. Це просто бульбашка. Але її поява це гігантський стрибок від хімічного хаосу до впорядкованої складності. Створення кордону між “всередині” і “зовні” – перша і головна умова для зародження чогось живого. Усередині такої протоклетки могли б накопичуватися інші органічні молекули, запускаючи складніші хімічні реакції, захищені від зовнішнього світу.
Саме тому вчені так натхненні. «Саме існування будь-яких везикул на Титані продемонструвало б зростання порядку та складності, а це необхідні умови для зародження життя», — пояснює Конор Ніксон із НАСА, один із авторів дослідження.
Це відкриття змінює саму парадигму пошуку. Ми перестаємо шукати точну копію земного життя і починаємо шукати прояв фундаментальних законів фізики та хімії, які могли б привести до життя в зовсім інших, неймовірних для нас умовах. Поки що це лише блискуча теорія, підкріплена комп’ютерним моделюванням та даними, зібраними зондом «Гюйгенс» ще 2005 року.
2028 року НАСА планує запустити місію Dragonfly (у перекладі — «Стрекоза»). Це не просто марсохід. Це гвинтокрилий апарат розміром з невеликий автомобіль, який зможе літати в атмосфері Титану, перелітаючи з одного цікавого місця на інше. Він сідатиме на поверхню, братиме проби та аналізуватиме складну органічну хімію цього світу прямо на місці.
Одне з його головних завдань — знайти ті «цеглинки життя»: складні органічні молекули і, можливо, навіть сліди везикул. Dragonfly стане нашими очима та руками у цьому химерному світі.
Пошук життя на Титані — це більше, ніж просто астробіологія. Це перевірка наших найглибших уявлень про те, що таке життя. Якщо ми знайдемо там хоча б ці примітивні протоклетки, що сформувалися в крижаному метані, це означатиме, що Всесвіт винахідливіший, ніж ми думали. І що життя — це не рідкісний випадок, можливий лише в затишних «блакитних точках» на кшталт Землі, а фундаментальна властивість матерії, здатна проявитися в найнесподіваніших формах і місцях. І, щиро кажучи, така перспектива захоплює дух.
