Поиски жизни в Солнечной системе

      зимнего сезона. Это явление удалось наблюдать на протяже нии двух зимних сезонов. Иней не мог непосредственно сконденсироваться из атмосферы, поскольку в то время в ней было слишком мало водяных паров. Было высказано пред положение, что иней образовался в Южном полушарии, а затем был перенесен частицами пыли в северную полярную область, где на нем сконденсировался углекислый газ; в результате кристаллы льда стали настолько тяжелыми, что выпали на грунт. А после испарения СО^ остался чистый (водяной) лед. Значительная часть воды перемещается из Южного полушария в Северное благодаря этому или ка кому-то иному механизму, но большая часть конденсата, ежегодно накапливающегося в арктической области, состоит из той воды, которая совершает сезонные перемещения между почвой и атмосферой.
      Водоемы с соленой водой на Марсе?
      Посмотрим теперь, может ли существовать на Марсе жидкая вода в виде высококонцентрированных солевых раст воров. Наиболее подходящей с этой точки зрения солью является хлорид кальция, если, конечно, он имеется на Марсе. В точке замерзания (-51 С) давление паров насыщенного раствора хлорида кальция равно 34 мбар. Однако, как мы знаем, максимальное давление паров воды в атмосфере Марса составляет только 4,5 мкбар. так что и насыщенный раствор хлорида кальция неизбежно будет испаряться. Для поддержания такого раствора, вероятно. должны время от времени пополняться запасы воды. Пред положительно, это может происходить за счет сезонных отложений инея в полярных областях. Но измерения темпе ратуры в месте посадки второго спускаемого аппарата по казали, что такой раствор будет находиться в твердом (замерзшем) состоянии всю зиму и может растаять только в дневное время летом.
      Хлорид кальция, по всей вероятности, редко встречается на Марсе. Это обусловлено теми же причинами, что и его малая распространенность на нашей планете. На Земле кальций существует главным образом в виде известняка (карбоната кальция) и гипса (сульфата кальция). Обе эти соли гораздо хуже растворимы, чем хлорид кальция, и из раствора осаждаются быстрее его. На Марсе, как показал проведенный в рамках научной программы "Викинг" анализ неорганических составляющих почвы, диоксид углерода в изобилии присутствует в атмосфере, а сульфат кальция - в почве. По-видимому, как карбонат, так и сульфат кальция образовывались повсюду, где в прошлом на поверхности Марса существовала жидкая вода. Никакая другая соль. которая могла бы присутствовать на Марсе, не может обеспечить существование на планете жидкой воды.
      Жизнь при марсианских температурах
      Очевидно, что низкая температура на Марсе-главный фактор, определяющий состояние воды на этой планете. Средняя температура марсианской поверхности - 55^С. а на Земле она равна 15"С (см. табл. 4). Даже на экваторе Марса ночная температура опускается намного ниже нуля, хотя днем она может подниматься до 25 С. Несмотря на то что по земным стандартам температура на Марсе неблагоприятна,
      сама по себе она не исключает возможности жизни на планете. Известно, что некоторые земные микроорганизмы могут развиваться при температуре ниже - 10 "С, сообща лось даже о росте дрожжей при температуре - 34 С. Неко торые виды клеток способны выживать (хотя и не растут) при очень низких температурах- вплоть до - 196' С. Вполне можно предположить, что если бы на Марсе существовал подходящий растворитель, температурные условия не огра ничивали бы возможность активной жизни, по крайней мере в некоторых областях планеты.
      Выводы
      Итак, маловероятно, что жидкая вода в каком-либо виде хотя бы время от времени возникает на Марсе. Марсианская жизнь, если таковая существует, должна мобилизовывать все свои возможности, чтобы извлечь воду из атмосферных паров или льда и использовать ее в качестве растворителя. В этом процессе потребляется значительное количество энергии. На Земле некоторые организмы, обитающие в пустынях, для получения .воды действительно используют ее пары. Далее в этой главе мы расскажем, какими способами обитатели пустынь получают жидкую воду.
      Вода в биологических системах
      Водная активность
      Все клетки (за исключением тех, которые находятся в состоянии покоя) живут в том или ином водном растворе. Клетки высших животных омываются сывороткой крови. клетки растений-в тканевом соке, а такие живущие вне организмов клетки, как бактерии, существуют в разного рода водных средах. Растения и животные сами создают свою внутреннюю среду, а клетки микроорганизмов всту пают в обмен непосредственно с внешней средой.
      Говоря о потребности клеток в воде, удобно пользовать ся понятием водной активности среды, в которой они обита ют. Водная активность а^.-мера эффективной концентрации воды в растворе, т. е. концентрации воды, доступной для химических реакций. В любом водном растворе часть воды связана с молекулами или ионами растворенного вещества в комплексы, называемые гидратами. Именно образование
      гидратов переводит растворенное вещество в раствор. По скольку молекулы воды, участвующие в образовании гидра тов, не доступны для других реакций, водная активность раствора ниже, чем водная активность чистой воды. Давле ние паров раствора, которое прямо связано с водной актив ностью, также ниже, чем у чистой воды. Действительно, водная активность определяется как отношение давления паров раствора, р, к давлению паров чистой жидкой воды, ро, при той же температуре:
      а,. = PiPo
      Водная активность численно равна относительной влаж ности воздуха, находящегося в равновесии с раствором. Таким образом, если насыщенный раствор хлорида кальция (а^ = 0,75 при 25 С) поместить в сосуд малого объема, то заключенный в этом сосуде воздух будет иметь относитель ную влажность 75%. Как следует из закона Рауля, водная активность слабых растворов равна доле свободных молекул воды в этом растворе.
      Высшие растения и животные
      В табл. 5 указаны значения водной активности некоторых растворов, представляющих биологический интерес. Все многоклеточные организмы для нормального роста и мета болизма нуждаются в высокой водной активности. Сыворот ка крови человека-среда, в которой мы живем,-характерна для всех млекопитающих. По своей водной активности она лишь незначительно отличается от активности дистиллиро ванной воды. Фактически ее активность соответствует 0,9%-му солоноватому раствору NaCI, который обычно называют физиологическим раствором. Клеточный сок большинства растений по своей водной активности сходен с кровью животных.
      Растения пустынь. Можно было бы предположить, что клетки растений и животных, приспособившихся к жизни в безводных условиях, предъявляют не столь жесткие требова ния к наличию воды, как клетки других организмов. Однако это не так. Различные виды живых организмов, обитающие в пустыне, обладают сложными механизмами, которые позво ляют им приспособиться к окружающим условиям, под держивая в своих внутренних жидкостях водную активность, мало отличающуюся от той, которая присуща видам, живу щим во влажной среде. Растения достигают этого главным
      Таблица 5. Водная активною 'ь некоторых растворов, представляю щих биологический интерес Раствор Температура, о,,. Источник "С данных Вода Любая 1.000 Сыворотка крови человека 37 0,994 [28] Клеточный сок (горох) 25 0,994 [24] Dipodomys (сыворотка крови) 37 0,993 [28] Tenehrio (жидкости тела) 25 0,987 [8] Морская вода 25 0,98 [31] Насыщенный раствор саха розы 25 0,85 [25] -- NaCI 25 0,75 [25] CaCI; 25 0,31 [33] - - CaCI, 0 0,42 [33] образом тем, что просто запасают воду впрок. В боль шинстве пустынь время от времени выпадают дожди, и некоторые растения, например кактусы и другие суккуленты, накапливают и хранят воду в стеблях и листьях, используя ее в засушливые периоды. Кроме того, эти растения могут уменьшать скорость испарения воды из листьев и стеблей, закрывая устьица (поры), через которые в нормальном состоянии происходит газообмен. Поскольку процесс фото синтеза, протекающий в организме, зависит от интенсив ности газообмена с атмосферой, закрытие устьиц приводит к замедлению роста. По данным П.С. Нобеля, лишь у не многих видов растений пустыни водная активность кле точных жидкостей падает до столь низкой величины, как ^ = 0,96 при 25 С.
      Другие растения пустынь не запасают воду, но проходят свой полный жизненный цикл за короткий период времени, когда имеется вода, оставляя на последующий засушливый период только покоящиеся семена или луковицы. Покоящие ся клетки, по всей видимости, находятся в состоянии водного равновесия (или близком к нему) с внешней средой. Состоя ние покоя может быть также реакцией некоторых многолет них растений на чрезвычайную засуху.
      Выживание таких растений критическим образом зависит от обильного, хотя и редкого орошения земли дождями. Другим потенциальным источником воды являются водяные пары, которые присутствуют в атмосфере даже в самых
      засушливых земных пустынях в огромных - по марсианским стандартам-количествах. При высокой дневной темпера туре относительная влажность воздуха в пустынях очень низкая, однако ночью, когда температура резко понижается, воздух многих пустынь на Земле насыщается парами воды, которые затем конденсируются в виде росы или тумана. Эти источники воды не играют важную роль в жизни растений (за исключением, пожалуй, лишь произрастающего в Чили кустарника Nolana mollis), и среди высших растений не) достоверно установленных примеров использования паров воды в процессе фотосинтеза и роста. Листья некоторых растений, например бромелиевых*, поглощают водяные пары из атмосферы, что способствует их выживанию. Но растению трудно сделать это в таких количествах, чтобы обеспечить свой рост, поскольку даже в насыщенном парами воздухе количество воды незначительно. Например, 1 г жидкой воды занимает объем в 1 см^, тогда как то же количество воды в виде пара в воздухе, насыщенном водяны ми парами при 25 'С, занимает объем 43 500 см^ Излишне говорить, что процесс поглощения растениями водяных па ров протекает чрезвычайно медленно.
      Выло обнаружено, что кустарник Nolunu moUis, который растет в пустыне Атакама на севере Чили, конденсирует из атмосферы пары воды, выделяя соли (главным образом NaCI) через специальные солевые желёзки своих листьев. Пары воды конденсируются на листьях, когда их давление в атмосфере превышает давление паров выделяемого раствора соли. Хотя относительная влажность воздуха в этом районе Чили даже ночью редко превышает 80%, конденсат образу ется в достаточном количестве-даже капает с листьев, увлажняя землю. Возможно, хотя и не доказано, что при высокой влажности, когда конденсируется довольно много воды, на листьях образуется раствор соли концентрацией ниже некоторого определенного критического значения, ко торый, попадая в почву, может вписываться корнями расте ний. Затем соли выводятся, а вода используется растением. Как мы увидим далее, подобный механизм существует и у насекомых.
      Было установлено, что некоторые лишайники, произ растающие в пустыне, также используют для фотосинтеза пары воды. Как и прочие микроорганизмы, лишайники не
      * Семейс1 но рас гений тропических районов Америки. Прим. персе.
      создают постоянной внутренней среды для своих клеток, которые должны выживать в изменяющихся условиях. Если говорить о лишайниках пустынь, то это означает, что они могут длительное время существовать в обезвоженном по коящемся состоянии и быстро активизироваться при контак те с водой. Жизнедеятельность пустынных лишайников зави сит обычно от туманов или рос, которые обеспечивают их жидкой водой, но у некоторых видов лишайников чистый фотосинтез (превышение образования продуктов фотосинте за над распадом углеводов в процессе метаболизма) возмо жен и при использовании только паров воды. Ланге и его коллеги показали, что Rumalina maciformis (лишайник, про израстающий в пустыне Негев) способен к фотосинтезу, когда относительная влажность воздуха превышает 80%. Было установлено также, что и антарктические виды лишай ников используют для фотосинтеза пары воды. Очевидно, что, когда единственным источником влаги служат пары, рост происходит очень медленно.
      Животные пустынь. Животные, обитающие в засушли вых зонах, не запасают воду, а иногда даже и не пьют ее. Скорее всего, они сами производят ее и сохраняют. Вопреки глубоко укоренившемуся представлению верблюд в действи тельности воду не запасает. Однако он способен выживать при значительном обезвоживании, выдерживая и преодоле вая существенный недостаток воды. К числу наиболее инте ресных животных, не пьющих воду, относится кенгуровая крыса Dipodomys merriami, мелкий грызун, обитающий в пустынях Аризоны и Калифорнии (он подробно описывается в прекрасной работе Кнута Шмидта-Нильсена [28]). В нор мальном состоянии кенгуровая крыса воду не пьет, даже если она имеется. По существу, всю необходимую воду это животное получает, окисляя органическое вещество (глав ным образом, углеводы), содержащееся в семенах и сухих растениях, которыми оно питается. Все аэробные организмы непременно производят воду в процессе метаболизма, но выживать только за счет такой воды способны лишь очень немногие животные.
      Кенгуровая крыса-ночное животное: в течение жаркого дня она остается в подземной норе, где при относительно низкой температуре поддерживается высокая влажность. Кроме того, потеря воды из-за испарения ее телом сведена у этого животного до минимума благодаря отсутствию пото вых желёз, выделению очень концентрированной мочи, сухих фекалиев и малой потере воды при дыхании. В лаборатор
      ных опытах Шмидт-Нильсен показал, что кенгуровая крыса может неограниченно долго жить без воды, питаясь сухим ячменем, при относительно низкой влажности-около 24%. При 10%-ной относительной влажности животные начинают терять вес, как бы сигнализируя этим, что при такой или более низкой влажности они не в состоянии поддерживать водный баланс. Когда при нормальной влажности их вместо ячменя кормили соевыми бобами, они выделяли так много мочи (вследствие высокого содержания белка в бобах), что вынуждены были пить воду для подддержания ее баланса. Кенгуровые крысы наделены такими мощными почками, что способны пить даже морскую воду!
      Как видно из табл. 5, механизмы приспособления, выра ботанные кенгуровой крысой для жизни в пустыне, не свя заны с каким-либо уменьшением основных водных потреб ностей клеток ее организма: водная активность крови Dipodomys фактически такая же, как и нашей собственной. Следует понять, что животные, которые не пьют воды, тем не менее ее используют. Питаясь растениями, они потребля ют воду, входящую в состав продуктов фотосинтеза. Таким образом, углевод, который Dipodomys превращает в воду, как бы представляет собой источник воды [см. реакцию (4) на с. 76].
      Многие насекомые, обитающие в условиях ограниченно го доступа влаги, например мучной хрущак Tenebrio molitor, в изобилии паразитирующий в муке и зерне, живет за счет воды, полученной в процессе метаболизма. Кроме того, Tenebrio и некоторые другие насекомые используют также пары воды, которые они способны улавливать из ненасыщен ной атмосферы. Для этой цели Tenebrio выработал особый механизм-он заключается в образовании концентрирован ного солевого раствора в маленьких трубочках, связанных с кишечником, в котором абсорбируются пары воды, про никающие через стенку кишечника. Таким образом Tenehrio может получать воду из атмосферы, относительная влаж ность которой не превышает 88%. Поскольку давление пара в жидкостях тела этого насекомого (см. табл. 5) значительно выше указанного, для приобретения этой воды Tenebrio должен затрачивать определенную энергию. Сообщалось, что и другие насекомые способны извлекать пары воды из атмосферы всего лишь с 45%-ной относительной влаж ностью. В этих случаях для конденсации паров воды исполь зуются, по-видимому, не минеральные соли, а хорошо растворимые органические соединения.
      Микроорганизмы
      Жизнь в рассолах и сиропах. Как и другие клетки, микро организмы живут только в водных растворах, исключая период состояния покоя. Многие из них способны функцио нировать при гораздо более низкой водной активности, чем клетки высших растений и животных. Однако большинство видов микроорганизмов может развиваться при величине водной активности не ниже 0,90. Еще до того, как возникла наука, люди использовали это обстоятельство: хранили мясо и рыбу в сушеном или соленом виде. Фрукты хорошо сохраняются в насыщенном растворе сахарозы, каковым является, например, джем. Иногда и такие продукты портят ся, что свидетельствует о способности некоторых организ мов развиваться при водной активности 0,85 и даже 0,75 (см. табл. 5). Самая низкая водная активность, при которой зарегистрирован рост микроорганизмов, составляет 0,61. При такой водной активности в растворе сахара медленно растут плесневый грибок Хеготусе.ч hisporus и дрожжи Saccharomyces rouxii, хотя и тот и другой организмы пред почитают большую концентрацию воды. Например, для роста Xeromyces оптимальна а^ = 0,92. Способность раз виваться при д" = 0,75 и ниже обнаружена не только у дрожжей и плесени, но также и у некоторых бактерий и водорослей.
      Может быть, эти микроорганизмы способны переносить низкую водную активность окружающей среды благодаря тому, что могут поддерживать высокую водную активность внутри клеток, т. е. там, где протекают основные химические процессы? Нет, это не так. Клеточные мембраны хорошо проницаемы для воды, так что предложенное объяснение неверно. Дело в том, что эти организмы научились жить при такой водной активности среды. (В обзоре А. Д. Брауна [3] описаны различные физиологические механизмы, которые делают возможной такую адаптацию.)
      Жизнь в антарктической пустыне. Биологические иссле дования, проведенные в одной из самых суровых пустынь на Земле (и единственной, которая по своим условиям в ка кой-то степени приближается к марсианским), стали воз можны после проведения Международного геофизического года (1957-1958), когда было привлечено внимание к отда ленному антарктическому континенту. Одним из результа тов МГТ стал международный договор, ратифицированный в 1959 г. шестью государствами, который провозгласил
      Антарктиду немилитаризованной зоной, сохраняемой для научных исследований на протяжении 30 лет.
      Известно, что этот континент покрыт огромной ледяной шапкой, но после проведения МГГ многие люди с удивлени ем узнали, что там есть области, свободные ото льда. Самая большая из них-холодная пустыня площадью в несколько тысяч квадратных километров, обычно называемая "сухие долины",-расположена недалеко от американской полярной станции Мак-Мердо в южной части Земли Виктории. Основ ной экологической особенностью этих долин является со четание низкой температуры и дефицита жидкой воды. Сред няя годовая температура воздуха составляет около -20 С, а средняя температура в летнее время близка к 0"С. Осадки редки-приблизительно 10 см в год (всегда только в виде снега). Незначительность осадков обусловлена ограниченной способностью холодной атмосферы удерживать пары воды. Эта область, отсеченная от основного движения ледников и от внутренних районов континента Трансантарктическими горами, свободна ото льда и насквозь продувается сильными и холодными, но очень сухими ветрами, постоянно дующи ми с высокого антарктического купола в сторону океана. Ветры способствуют испарению снега, сопровождаемому слабым таянием.
      Есть основания полагать, что эти долины иссушались на протяжении тысяч лет. Хотя соленые озера и водоемы, питаемые в течение короткого антарктического лета талой водой ледников, не имеют стока, так как расположены на замерзшем грунте, объем воды в них меньше, чем они могут вместить. Эта разница обусловлена потерями при испарении. У некоторых озер есть террасы с сухими останками водо рослей, отмечающие более высокий уровень воды в прош лом. Определение абсолютного возраста этих водорослей методом радиоуглеродного хронометрирования показало, что 3000 лет назад уровень, например, озера Ванда был на 56 м выше, чем сейчас. По оценкам возраст всей системы сухих долин лежит в пределах от 10 до 100 тыс. лет.
      Жизнь в этих долинах почти целиком представлена мик роорганизмами. По береговым линиям встречаются обиль ные популяции морских водорослей и цианобактерий (рань ше их называли сине-зелеными водорослями). Эти организ мы, осуществляющие фотосинтез, поддерживают жизнь больших популяций бактерий, дрожжей и плесневых гриб ков. Попадаются также микроскопические животные: про стейшие, коловратки и тихоходки. Количество организмов
      заметно уменьшается по мере удаления от ручьев и водое мов. На сухих возвышенностях долин отсутствуют даже лишайники-самые стойкие среди наземных антарктических организмов. Уильям Бойд, один из первых исследователей этого района, сообщал, что в некоторых образцах почвы из наиболее засушливых районов вообще не удается обнару жить бактерий. Позднее такой же результат получила целая группа биологов. Рой Кэмерон, специалист по почвенной микробиологии из Лаборатории реактивного движения, в гсчение восьми сезонов исследовал сотни проб грунта, взятых в этой пустыне. Приблизительно в 10% из них микроорганизмов обнаружить не удалось, а в большей части других их количество было очень незначительным. Роберт Бенуа и Кэлеб Холл получили сходные результаты. "На тех участках, где почва получаст минимальное количество во ды. писали они.-поверхностный слой толщиной в дюйм (~2,5 см) чаще всего был полностью абиотическим (т.е. лишенным каких-либо форм жизни) или содержал менее 10 бактерий на грамм почвы". В пробах, взятых из более глубоких слоев, микроорганизмы обычно присутствовали. но на одном участке Бенуа и Холл не смогли обнаружить никаких бактерий в слое глубиной в метр.
      Так как при увлажнении эти почвы способны поддержи вать жизнь, можно заключить, что именно вода является фактором, лимитирующим возможность ее существования в почвах сухих долин. Низкая же температура не относится к таким факторам: действительно, многие микроорганизмы в пои области, особенно живущие в более низких и увлажнен ных местах, могут расти и осуществлять фотосинтез при температурах около О С. В то же время, несмотря на обилие засоленных участков почвы и водоемов, у организмов, оби тающих в этих долинах, редко обнаруживается приспособ ленность к низкой водной активности. Этот и некоторые другие факты свидетельствуют о том. что небольшие по пуляции микробов, обнаруженные в сухих почвах, не местно го происхождения, а занесены ветрами из других, более благоприятных для жизни районов. Такие организмы на ходяг подходящие для себя условия только на некоторых ограниченных, защищенных участках сухих долин. Кэмерон. например, обнаружил водоросли, растущие на нижней сто роне полупрозрачной гальки, где они были защищены от высыхания, а Имре Фридман установил, что бактерии и лишайники могут жить внутри полупрозрачных пористых скальных пород, под поверхностями, обращенными к северу
      и получающими достаточно солнечного света, чтобы рас таял снег, который затем впитывается в породу.
      Характерная для сухих долин скудность микробной жиз ни, обусловленная постоянной засухой, свойственна также и озерцу Дон Жуан-мелкому водоему площадью 4-8 га, который из всех водоемов нашей планеты, по-видимому, более всего похож на гипотетические (и, возможно, не существующие) марсианские лужи (фото 8). Когда это озер цо впервые обнаружили в 1961 г., оно было незамерзшим, хотя температура воды составляла -24 С. Различные на блюдатели впоследствии отмечали, что точка его замерзания лежит в интервале температур -(48-57) С. Этот водоем насыщен хлоридом кальция, который кристаллизуется в виде гексагидрата СаС^-бН^О. Кристаллы, обнаруженные в озер це Дон Жуан, а до этого известные лишь по лабораторным экспериментам, получили минералогическое название-ан тарктицит. Их образование стало возможным в результате совместного воздействия характерных для этих мест очень низких температур и высокой сухости воздуха.
      Время от времени два пресноводных ручья, питающих озерцо, вероятно, приносят в него микроорганизмы, и поэто му не удивительно, что их там иногда обнаруживали. Первое сообщение о микроорганизмах, обитающих в этом водоеме с водной активностью около 0,40 (табл. 5), оказалось, однако, неожиданностью и впоследствии не подтвердилось. Озерцо, по-видимому, практически стерильно: это согласуется с тем фактом, что среди микроорганизмов этих долин редко встре чаются устойчивые к высоким концентрациям солей.
      Результаты этих исследований Антарктиды вопреки рас пространенному мнению свидетельствуют о том, что адапта ционные возможности жизни не безграничны. Правильнее считать, что условия, при которых жизнь может существо вать, фактически довольно ограниченны.
      Заключение
      Хотя способы адаптации организмов к жизни в пустынях при дефиците воды очень оригинальны и подчас удивитель ны, все они практически теряют смысл, если их оценивать с точки зрения исключительной сухости Марса. В качестве возможных моделей марсианских форм жизни среди всех известных на Земле видов, пожалуй, можно рассматривать только лишайники, способные использовать пары воды. Все другие виды прямо или косвенно нуждаются в жидкой воде.
      К этим видам относятся и насекомые, о которых говорилось выше, так как водяные пары-это только добавка к их основному источнику воды, каковым являются углеводы растений. Нет сведений, что лишайники могут поглощать пары воды при относительной влажности ниже 80%, кроме того, те не способны заселять сухие долины Антарктиды - а ведь они по марсианским стандартам отличаются высокой влажностью. По-видимому, если на Марсе жизнь и сущест вует, то в смысле использования воды она должна основы ваться на каких-то иных принципах, чем земная жизнь.
      Антарктика и меры по стерилизации космических аппаратов при полетах на Марс
      К первым сообщениям о стерильных почвах Антарктиды все отнеслись скептически. Говорить "стерильная почва" это значит демонстрировать микробиологическую безгра мотность: ведь каждый биолог знает, что микроорганизмы являются существенным компонентом того, что мы обычно называем "почва", т.е., попросту говоря, материала, на котором растут растения. Поскольку растения не растут в сухих долинах, можно спорить о том, следует ли называть поверхностное вещество их грунта почвой. Во всяком случае. непригодность сухих долин антарктической пустыни для жизни стала рассматриваться всерьез лишь после того, как накопилось достаточно доказательств.
      Эти соображения, высказанные моими коллегами и мной, не получили единодушного одобрения. Такая точка зрения отличалась от традиционной, а кроме того, представлялось спорным ее отношение к исследованиям Марса. Эти со ображения прежде всего ставили под сомнение возможность заражения Марса земными микроорганизмами. Это широко распространенное мнение, уходящее корнями в ловелловские представления о Марсе, лежало в основе большой програм мы по стерилизации космических аппаратов, которую НАСА проводило в жизнь в соответствии с договором, обязываю щим все государства избегать "пагубного заражения" вне земных объектов при космических исследованиях. Следуя этому договору, НАСА подвергло полностью собранную космическую станцию, предназначенную для посадки на поверхность Марса, тепловой стерилизации. Эта процедура влекла за собой значительное увеличение расходов по про
      грамме исследования Марса, а кроме того, могла нанести вред как космическому аппарату, так и установленным на нем приборам. Поэтому после 1963 г., когда начала вы ясняться подлинная природа марсианской среды, основные положения карантинной политики и детали самой процеду ры стерилизации стали предметом активного обсуждения. В этом контексте результаты исследований в Антарктиде трактовались достаточно однозначно: если земные микро организмы не способны заселять сухие долины Антарктиды, которые для любых земных бактерий или дрожжей должны казаться раем по сравнению с Марсом, нет ни малейшего смысла беспокоиться о том, что они заселят Марс.
      Но нс все ученые согласились с таким выводом. Среди них был Вольф Вишняк, профессор микробиологии Роче стерского университета и член биологической группы проек та "Викинг". Он не принимал саму идею стерильности почвы, даже в Антарктиде. Как человек, игравший ведущую роль в организации марсианской карантинной политики, Вишняк считал разрешение этих споров настолько срочным делом, что лично отправился в сухие долины Антарктиды южным летом 1971-1972 гг. Он был убежден, что в антарк тических почвах достаточгго воды для существования микро организмов и проблема их поиска носит скорее методи ческий характер. Поэтому, пользуясь соответствующими приемами, можно обнаружить активно растущие популяции микроорганизмов во всех почвах сухих долин. Применив некоторые новые методы идентификации почвенных микро организмов, Вишняк получил результаты, которые убедили его в правильности избранного пути. Однако работу не удалось завершить за один летний сезон. В 1973 г. ученый вернулся в Антарктику для проведения обширных полевых работ, но трагически погиб там, упав в трещину на леднике.
      Работа, начатая Вишняком, до сих пор нс завершена. Если бы не преждевременная гибель, он, наверное, смог бы взять образцы почвы на многих участках и критически сравнить свои методы с теми, которые применяли его пред шественники для анализа тех же почв. Теперь же вопрос о возможности жизни в сухих долинах остается для многих открытым. Однако что касается Марса, то здесь ответ ясен. Вопрос о жизни на Марсе был решен в ходе научных исследований по программе "Викинг". Два стерильных спускаемых аппарата "Викинг", опустившиеся на поверх ность Марса, установили, что условия на планете гораздо более суровы, чем представлялось с орбиты. Выяснилось,
      что Марс застрахован от бактериального загрязнения не только благодаря сухости и холоду, несравненно более жестоким, чем в Антарктиде,-это было ясно и до полета "Викингов",-но и вследствие особенностей самой хими ческой среды планеты, которая обеспечивает ее самостерили зацию. Но об этом мы расскажем в следующей главе.
      Глава 7
      Полет "Викингов": где же марсиане?
      Тот, кто не видел живого марсианина, вряд ли может представить себе его страшную, отвратительную наружность.
      Г.Дж. Уэллс, "Война миров"*
      В 60-70-х годах к Марсу была запущена серия советских межпланетных автоматических станций "Марс", которые, однако, не передали на Землю никаких данных, касающихся наличия жизни на планете**. Американские спускаемые аппараты "Викинг", хотя и не первыми достигли марси анской поверхности, работали там продолжительное время и смогли поведать немало интересного об этой планете. В настоящей главе описаны результаты этих исследований, которые представляют интерес с точки зрения биологии.