Есть ли в марсианском метеорите окаменевшие бактерии?

Группа ученых под руководством астробиолога Эндрю Стила (Andrew Steele) из Института науки Карнеги пришла к выводу, что в знаменитом метеорите ALH 84001 не содержится окаменевших бактерий, как это утверждалось в нашумевшем исследовании 1996 года.

Метеорит Алан-Хиллс 84001 был найден в 1984 году во льду в горах Аллан-Хиллс в Антарктиде Робертой Скор (Roberta Score), заведующей лабораторией антарктических метеоритов в Космическом центре Джонсона. Вес метеорита на момент обнаружения составлял 1,93 килограмма. По его составу ученые пришли к выводу, что он относится к числу «марсианских метеоритов», которые были выброшены в космос с поверхности Марса во время извержений вулканов или при падении на Марс крупных астероидов. При помощи нескольких методов изотопного датирования было установлено, что содержащаяся в метеорите порода сформировалась 4,091 миллиарда лет назад, метеорит был выброшен с поверхности Марса около 17 млн лет назад, а примерно 13 000 лет назад упал на Землю. Согласно исследованию 2005 года, в котором состав метеорита был сопоставлен с данными космических аппаратов Mars Global Surveyor и Mars Odyssey 2001, родиной метеорита ALH 84001 могло быть ущелье Эос в южной части долин Маринер. ALH 84001 — единственный из марсианских метеоритов, сформировавшийся в эпоху, когда на Марсе в изобилии существовала жидкая вода.

Структуры, обнаруженные в метеорите. Фото: NASA

В августе 1996 года группа исследователей во главе с учеными NASA под руководством астробиолога Дэвида Маккея (David S. McKay) объявила, что метеорит ALH 84001 может содержать следы марсианской жизни. Их исследование было опубликовано в журнале Science. Под растровым электронным микроскопом ученые обнаружили в метеорите структуры, которые интерпретировали как окаменевшие остатки бактериоподобных форм жизни. Эти структуры имеют диаметр 20–100 нанометров, что соответствует размеру так называемых нанобактерий (позже было установлено, что нанобактерии представляют собой кристаллы минералов и органических молекул), но меньше, чем у любых клеточных организмов, известных на тот момент. Самые маленькие существующие бактерии из рода Mycoplasma имеют размер около 300 нанометров.

На замечания по поводу размера открытых объектов исследователи отвечали, что возможные РНК-организмы, которые, как предполагается, существовали на Земле в ту же эпоху, когда ALH 84001 был выброшен с Марса, могли быть столь же маленькими или даже меньше, поскольку размеры современных РНК-вирусов и вироидов часто составляют всего несколько десятков нанометров. Некоторые обнаруженные в метеорите структуры напоминали бактериальные колонии и биопленки. Более того, метеорит ALH 84001 содержит кристаллы магнетита необычной формы в виде прямоугольной призмы, кристаллы объединены в домены примерно одинакового размера, неотличимые от магнетита, содержащегося в клетках земных магниточувствительных бактерий и не соответствующие ни одному известному небиологическому магнетиту, образующемуся на Земле.

Объявление о возможном открытии внеземной жизни привлекло всеобщее внимание и вызвало серьезные споры, попав в заголовки газет по всему миру. Тогдашний президент США Билл Клинтон даже выступил по телевидению, рассказав об этом событии. По словам Дэвида Маккея, правдоподобная небиологическая модель возникновения обнаруженных в метеорите структур «должна одновременно объяснить все свойства, которые мы и другие предположили как возможные биогенные характеристики этого метеорита», но такой модели он не встретил. Ряд ученых выразил несогласие с этим утверждением, и дискуссии вокруг метеорита ALH 84001 продолжаются до сих пор.

Например, в 2020 году Мизухо Койке (Mizuho Koike) из Института космоса и астронавтики JAXA и ее коллеги вновь исследовали метеорит ALH 84001. Они извлекли из него несколько карбонатных зерен и провели анализ методом XANES — спектроскопии околопороговой структуры спектра рентгеновского поглощения, которая определяет вещества по уровню энергии, с которой они поглощают излучение. Ученые обнаружили в образцах азот, входивший в состав органических молекул. Но исследователи считали более вероятным, что эти азотсодержащие органические молекулы сформировались в ходе геологических процессов или даже были занесены на Марс метеоритами.

Нынешнее исследование опубликовано в том же журнале Science, что и нашумевшая статья 1996 года. Ученые вновь внимательно изучили микроструктуру метеорита, использовав тонкие срезы, полученные при помощи ионного пучка. Образцы исследовались методами просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей просвечивающей рентгеновской микроскопии и наномасштабной масс-спектрометрии вторичных ионов.

Авторы пришли к заключению, что крошечные шарики из богатых углеродом соединений возникли в результате природных абиотических процессов (как пишут ученые, «реакций серпентинизации и карбонизации, которые произошли во время водного изменения базальтовой породы гидротермальными флюидами». Они полагают, что около 4 миллиардов лет назад подземные воды с высокой кислотностью протекали через трещины в скале и вызвали отложения в форме похожих на бактерии структур. Помимо этого вывода, авторы новой работы установили, что порода, составляющая ALH 84001, как минимум дважды подвергалась нагреву от падения рядом метеоритов, пока после третьего удара не была выброшена в межпланетное пространство.

Руководитель исследовательской группы Эндрю Стил говорит, что новые выводы его команды стали возможными благодаря прогрессу в области технологий. Он высоко оценил измерения, проведенные исследователями 1996 года, и отметил, что их гипотеза «была разумной интерпретацией» в то время. По словам Стила, он и его команда, в которую входят специалисты NASA, а также ученые из Германии и Великобритании, заботились о том, чтобы представить свои результаты «такими, какие они есть, что является захватывающим открытием о Марсе», а не исследованием, направленным на то, чтобы лишь опровергнуть предыдущую гипотезу. Стил считает, что новые данные помогут усовершенствовать методы, необходимые нам для поиска жизни на Марсе, Энцеладе и Европе.

Впрочем, двое авторов статьи 1996 года, Кэти Томас-Кепрта (Kathie Thomas-Keprta) и Саймон Клеметт (Simon Clemett), уже не согласились с новыми выводами, назвав их разочаровывающими. «Хотя представленные данные постепенно дополняют наши знания о метеорите, предложенная интерпретация вряд ли нова и не подтверждается исследованием. Неподтвержденные предположения никак не решают загадку, связанную с происхождением органического вещества в метеорите», — говорят они в письме, опубликованном в Science.

Обсудите с коллегами

24.05

Иллюзии человеческого мозга. Почему мы все неисправимые оптимисты

PRO SCIENCE
24.05

Лазающие саламандры развили способность к планирующему полету

PRO SCIENCE
24.05

В США проник опасный вредитель инжира

PRO SCIENCE
24.05

Генетически отредактированные помидоры помогут при нехватке витамина D

PRO SCIENCE
23.05

Философия безмятежности. Тетрафармакос Эпикура

PRO SCIENCE
23.05

Министры культуры Великобритании и Греции встретятся, чтобы обсудить вопрос возвращения статуй Парфенона

PRO SCIENCE
Ученые заподозрили следы жизни в марсианском метеорите Ученые заподозрили следы жизни в марсианском метеорите Жизнь с Марса Жизнь с Марса
Ученые заподозрили следы жизни в марсианском метеорите