Начало и вечность жизни

Оба эти традиционных взгляда, говорит Вернадский в данной статье 1937 года, теперь должны уйти в прошлое.

И действительно, уходят. Современный автор пишет:

«Одно из самых удивительных открытий, которое сделали с помощью бурения, – это наличие жизни глубоко под землей. И хотя жизнь эта представлена лишь бактериями, ее пределы простираются до невероятных глубин. Бактерии вездесущи. Они освоили подземное царство, казалось бы, совершенно непригодное для существования. Огромные давления, высокие температуры, отсутствие кислорода и жизненного пространства – ничто не смогло стать препятствием на пути распространения жизни в недрах литосферы. По некоторым подсчетам, масса микроорганизмов, обитающих под землей, может даже превышать массу всех живых существ, населяющих поверхность нашей планеты»[17 - Галанин А.В. Литобиосфера Земли // Сайт «Вселенная живая». URL: http://ukhtoma.ru/litobiosphere.htm (http://ukhtoma.ru/litobiosphere.htm)].

Автор рассказывает о широко известной Кольской сверхглубокой скважине. На ней была достигнута рекордная глубина в 12,3 километра. После проходки горизонта в 7 километров начала расти температура, она поднялась до 100? С. И вопреки ожиданиям, плотность поднятых на поверхность образцов пород резко снизилась. Геохимики обнаружили в породе различные газы, более всего – водород и гелий. Но самое интересное, что биологи нашли в керне неизвестные им бактерии. Поднятые на поверхность и соприкоснувшись с воздухом, они мгновенно замирали. Следовательно, их образ жизни не предполагал наличие атмосферных газов, которые для них оказались неприемлемы. На глубине 8 километров температура поднялась до 120 °C, керны стали пористыми, а количество бактерий резко возросло. Мнение о том, что они освоили подземное царство, скорее всего, преждевременно. Они и есть первые организмы Земли. Подземная жизнь была всегда в толщах пород, наполненных хемолитотрофными бактериями. Они извлекают тепло из радиоактивного распада тяжелых атомов, а питание из окружающих их химических соединений.

Во всех геологических справочниках зона проникновения бактерий в литосферу относится к глубинам от 2–3 километров до 8,5 километра. Но, судя по фактам, ничто не мешает нам, даже наоборот, заставляет признать, что мы имеем дело не с отдельными очагами и биоценозами, а с глобальной сферой бактерий.

И тогда по отношению к другим царствам живого вещества этот слой неведомой мощности надо признать фундаментом биосферы. Вся остальная жизнь: донная, водная, почвенная и наземная есть верхние горизонты над мощнейшей литотрофной жизнью. Количество и разнообразие бактерий, обитающих под землей, превышает наземные, водные и почвенные биоценозы. И биомасса живого вещества литотрофной биосферы, вероятно, значительно превышает всю остальную. Она уже не пленка жизни, а мощнейшая геосфера.

В сфере астрономии серия главных подтверждений планетного характера биосферы началась в 1977 году, а именно по результатам запуска двух космических зондов «Вояджер?1» и «Вояджер?2». Они были запрограммированы на фотографирование всех заметных тел Cолнечной системы. Первый аппарат был нацелен на исследование систем Юпитера и Сатурна, второй – Урана и Нептуна. Началась десятилетняя серия открытий, показавшая, что спутники вокруг каждого гиганта отвечали всем планетным критериям Вернадского. В Cолнечной системе имеется по меньшей мере 29 планет радиусом более 400 километров. В соответствии с определением Вернадского, они и есть тела земного типа, то есть сферические и холодные, имеющие твердую поверхность, то есть каменные и ледяные или силикатно-ледяные. Многие имеют атмосферу, то есть прямо наглядно состоят из сферических оболочек.

И самое интересное, что они поразительно разнообразны, как сказал Вернадский в докладе 1942 года. Теперь, когда у нас есть многочисленные фотографии всех тел Солнечной системы, правота этого обобщения стала документально наглядна. Каждая планета чем-то отличается не только от других, но у нее имеется нечто, чего нет более нигде в Солнечной системе.

Меркурий обладает почти такой же высокой плотностью, как и Земля. Недавно обнаружено, что его поверхностный слой плотнее, чем нижележащий.

Венера обладает уникальной тяжелой атмосферой.

На Марсе есть 21?километровая гора Олимп, кроме того, льды, атмосфера и самая разнообразная геология с явными следами рек.

Европа покрыта ледяным панцирем, пронизанным трещинами. Астрономы уверены, что подо льдом существует мощный океан.

На Ио действуют серные вулканы. Ее цвет – желто-оранжевый.

Титан имеет густую атмосферу, а его поверхность сложена жидкими и пластичными соединениями аммиака и метана.

На Тритоне работает множество метановых гейзеров.

Поверхность Энцелада снежная. Но из-под нее на большую высоту вырываются водно-газовые гейзеры.

Япет состоит из двух половинок – светлой и темной.

Ариэль, напротив, угольно-черен, другого такого не найти.

На крохотном Мимасе имеется неожиданно огромный кратер.

Ганимед, который больше Луны по размеру, покрыт длинными бороздами. На нем тоже предполагают подповерхностный океан.

На Церере есть действующий ледяной вулкан.

Небольшого размера, но прекрасно оформленная Миранда имеет очень развитую геологически поверхность, которая говорит о бурной тектонике планеты.

Бросается в глаза отличие планет по окраске. Каждая планета имеет свой цвет, не совпадающий с другой. О чем свидетельствуют различия в цвете? Конечно, о различии в химическом составе поверхности. Это цвет горных пород и минералов, из которых сложены поверхностные оболочки планет.

И поскольку Земля является эталонным телом, мы должны распространить ее свойства, главным из которых будет оболочечное строение, на все остальные тела земного типа. Это означает, что если на Земле существует подземная биосфера, где живым веществом служат хемолитотрофные бактерии, то мы должны предположить, что такие же оболочки служат или служили в прошлом управляющими строительными центрами других планет.

Начиная с 1995 года открыто несколько тысяч экзопланет. В существующем каталоге на сегодня (август 2023 года) достоверно зарегистрировано 5484 планет и 875 мультипланетных систем[18 - Exoplanet.eu. Catalog. URL: http://exoplanet.eu/catalog/?f=%27HD%2040307?%27+in+name (http://exoplanet.eu/catalog/?f=%27HD 40307%27+in+name)]. У большинства измерены или все, или отдельные характеристики: прежде всего масса, радиус, плотность, орбитальные параметры, то есть те, которые поддаются изучению с точки зрения концепции Вернадского.

И наконец, множатся случаи обнаружения признаков жизни в космосе. В 2016 году в журнале «Science» появилось сообщение, что группа радиоастрономов обнаружила в космосе хиральное, то есть избыточно левое вещество пропилен оксид. В сообщении говорится: «Работа открывает перспективу измерения избытка энантиомера в различных астрономических объектах, в том числе в регионах, где формируются планеты, чтобы узнать, как и почему впервые появился избыток [их]»[19 - McGuire B.A et al. Discovery of the interstellar chiral molecule propylene oxide (CH

CHCH

O) // Science 17 Jun 2016: Vol. 352. Issue 6292. P. 1449. URL: http://science.sciencemag.org/content/352/6292/1449 (http://science.sciencemag.org/content/352/6292/1449)].

Таким образом, то, что в трудах Вернадского называлось диссимметрия, а в других современных науках, в частности в химической физике, хиральными структурами или энантиомерами, теперь открывается в астрономических далях. Вернадский доказал, что диссимметрия получается в организмах только рождением, сама собой она по всем законам физики и химии образоваться никак не может. Но пока открываемые факты никоим образом не связываются с концепцией биосферы.

Или вот новость из известного всем научно-популярного журнала «Наука и жизнь»: «Спектральный анализ излучений, приходящих из дальнего космоса, позволил обнаружить в межзвездном пространстве 130 видов молекулярных соединений, в том числе довольно сложных, например этанол C

H

OH»[20 - Аминокислоты в глубоком космосе // Наука и жизнь. 2017. № 7. URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/4985/ (http://www.nkj.ru/archive/articles/4985/)].

Далее сообщается, что недавно ученые (называются конкретные имена) подтвердили существование в космической пыли простейшей аминокислоты – глицина.

Столкнувшись с такими непонятными фактами, исследователи вынуждены их как-то объяснять. Но все объяснения исходят из генеральной гипотезы «происхождения жизни». Каждый факт указывает якобы на создавшиеся условия для образования живых организмов. Но такая гипотеза фантастична. Это как если бы палеонтолог, нашедший окаменевшую кость, вдруг заявил бы, что он нашел условия для образования динозавра. Он так не скажет, потому что нашел часть ископаемого животного. Но именно это заявляют исследователи, находящие следы жизни в космосе. Они совершенно не обращают внимания на главный закон природы – на второе начало термодинамики, согласно которому сложное никак не может образоваться само собой из простого. А вся сложность в мире идет от жизни. Выходя из нее, умирая, вещество начинает упрощаться.

Факты следов жизни нарастают лавинообразно. И вместе с ними нарастает противоречие. Созданная чуть ли не сто лет назад, теория биогенеза и планетного смысла живого вещества Вернадского не остается в прошлом науки. Наоборот, она современна и имеет будущее, потому что предугадала и объясняет массу новейших открытий. Все они укладываются в его эмпирические обобщения, которые указывают:

• на равенство биологического дления и геологической истории, которое обеспечивается базовой бактериальной биосферой, жившей на протяжении 6/7 ее канонического возраста до появления многоклеточных организмов и продолжающей функционировать;

• на единство всего «монолита жизни», его основных фундаментальных свойств, в том числе самых важных – диссимметрического пространства и биологического времени;

• на необходимость биосферы как геологической силы для построения всех оболочек и самой планеты в физическом смысле (формы ее тела), геохимической обстановки и условий термодинамики.

Конечно, для принятия концепции Вернадского о живом веществе требуются очень значительные умственные усилия. Совершить переход от привычных представлений о безжизненной планете и появившейся на ней однажды в случайном порядке жизни, а потом появлении биосферы, к обратной ситуации – чрезвычайно трудно.

Сборник произведений В. И. Вернадского поможет преодолеть углубляющееся противоречие в современном научном мышлении между фактами и их объяснениями[21 - Написанные сто и почти сто лет назад, статьи Вернадского могут показаться, во?первых, архаичными, а во?вторых, устаревшими. Но устарели в них только конкретные цифры, мысли не только не устарели, но как раз на эти сто лет опередили свое время. Теперь, надо надеяться, этот срок непонимания и неприятия прошел.И потому нет смысла разъяснять каждый термин и понятие, приводить статьи к современному состоянию. Главные свои термины Вернадский сам разъяснил исчерпывающе. И потому содержательных примечаний к статьям мы не даем, только самые общие историко-научные сведения. Подстрочные примечания к статьям принадлежат автору. В отдельных оговоренных случаях – составителю.].

В качестве приложения в конце сборника печатается небольшая брошюра «В логике вечности жизни», изданная нашим институтом в 2011 г. Она посвящена методологии В.И. Вернадского.

Г. П. Аксенов,

кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник

Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, член Комиссии РАН по научному наследию выдающихся ученых

Начало и вечность жизни

Статья написана на основе публичной лекции, которую В. И. Вернадский прочитал после возвращения с юга России в одном из последних сохранившихся в стране островков свободной мысли – в Доме литераторов в Петрограде 8 мая 1921 года. В следующем году он напечатал ее отдельной брошюрой (Пг., Время. 1922. 58 с.). Здесь печатается по этому изданию. Вернадский включил статью как начальную в сборник «Живое вещество», составленный из статей 1920?х годов, связанных с концепцией геологической вечности биосферы. Он пытался издать сборник в 1930-м, затем в 1935 году, но безуспешно. И только сняв эту статью, он смог издать сборник в 1940 году под нейтральным названием «Биогеохимические очерки». С окончанием советского периода статья печаталась неоднократно.

I

Было ли когда-нибудь и где-нибудь начало жизни и живого, или жизнь и живое такие же вечные основы космоса, какими являются материя и энергия? Характерна ли жизнь и живое только для одной Земли, или это есть общее проявление космоса? Имела ли она начало на Земле, зародилась ли в ней? Или в готовом виде проникла в нее извне из других небесных светил?

Каждый из нас знает, как много для всех нас важного, ценного и дорогого связано с правильным и точным ответом, разрешением этих вопросов, если бы мы смогли на них сейчас дать точные ответы. Ибо нет вопросов более важных для нас, чем вопросы о загадке жизни, той вечной загадке, которая тысячелетиями стоит перед человечеством и которую оно стремится разрешить всеми духовными сторонами своего личного и своего коллективного творчества. А всякое разрешение загадки жизни предварительно связано с ответом на эти более узкие, но по существу огромной глубины и важности вопросы, которые сегодня стоят перед нами. Был ли когда-нибудь космос без проявлений жизни, может ли быть безжизненный космос? Мы знаем – и знаем научно – что космос без материи и без энергии не может существовать. Но достаточно ли материи и энергии – без проявления жизни – для построения космоса, той Вселенной, которая доступна человеческому разуму, то есть научно построяема? Есть ли живое и жизнь частное явление в истории материи и энергии, появляющееся временами и столь же бесследно исчезающее?

Жизнь и живое мы должны брать в их реальном проявлении, во всем проявлении, во всех функциях, начиная от высших форм сознания и кончая тем вихрем химических элементов, входящих и выходящих через живой организм, в котором гений Кювье (baron G. De Cuvier, 1769–1832) сто лет тому назад отметил одну из самых характерных особенностей организма как космического неделимого.