Если мы хотим свалить все это в кучу и назвать «жизнью в той ее форме, которая нам известна», то нам придется найти в каждом живом существе нечто общее для всех. Мы могли бы сказать, что живое существо состоит из клеток. Однако вирус — форма жизни, знакомая всякому, кто когда-либо болел гриппом, — не состоит из клеток.
Значит, мы должны оставить физиологию и забраться в химию, чтобы иметь возможность сказать, что все живые организмы состоят из соответствующего набора молекул нуклеиновой кислоты, которые управляют химическими реакциями с помощью белков, действующих в водной среде.
О жизни можно говорить много, почти до бесконечности, но я попытаюсь свести подробности до минимума. Для «жизни в той ее форме, которая нам известна» совершенно необходима вода: на ее фоне разыгрывается драма, в которой главные роли исполняют нуклеиновые кислоты и белки.
Поэтому всякий ученый, оценивая возможность возникновения жизни на какой-нибудь планете, всегда отвергает ее, если на планете нет воды или если вода находится не в жидком состоянии, а только в виде льда или пара.
(Между прочим, вы можете поинтересоваться, почему я не взял в качестве непременного условия жизни кислород. Да потому, что для жизни он не обязателен. Разумеется, кислород необходим для тех процессов, которые у большинства форм жизни связаны с выделением энергии, но это не обязательное условие. Есть ткани в нашем теле, которые могут временно жить без молекулярного кислорода, и есть микроорганизмы, способные сколько угодно жить вообще без кислорода. Жизнь на Земле, вероятнее всего, развивалась в бескислородной атмосфере, и даже сегодня существуют микроорганизмы, которые вообще не выносят кислорода. Но ни одна известная форма жизни на Земле не может существовать при полном отсутствии воды, без которой нет ни белка, ни нуклеиновой кислоты.)
Для обсуждения «жизни в той ее форме, которая нам неизвестна» давайте переменим либо фон, либо исполнителей главных ролей. Начнем с фона!
Вода — это изумительное вещество с целым набором необычных свойств, идеальных для существования «жизни в той ее форме, которая нам известна». Она действительно так хорошо подходит для развития жизни, что некоторые люди видят в природе воды несомненное доказательство божественного провидения. Но этот довод неверен, так как известно, что жизнь вынуждена была приспосабливаться к условиям водной среды, в которой она развивалась. Жизнь приспособлена к воде, а не вода к жизни.
Можем ли мы представить себе жизнь, которая приспособилась бы к какой-либо другой жидкости, не слишком отличающейся от воды? Такой жидкостью, например, мог бы быть аммиак.
Аммиак почти во всем схож с водой. Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода (Н2O), ее атомный вес равен 18; молекула аммиака состоит из одного атома азота и трех атомов водорода (NH3), и ее атомный вес равен 17. Жидкий аммиак имеет почти такую же теплоемкость, как и вода; его тоже можно считать универсальным растворителем, и он весьма легко теряет один ион водорода.
В сущности, изучив реакции, происходящие в жидком аммиаке, химики нашли, что они аналогичны реакциям, происходящим в воде, и поэтому «химия аммиака» разработана весьма подробно.
Аммиак легко представить себе фоном жизни… только не на Земле. Температура на Земле такова, что аммиак существует в природе в виде газа. При нашем атмосферном давлении он кипит при –33,4 градуса и замерзает при –77,7 градуса.
А на других планетах?
В 1935 году с помощью спектрального анализа было показано, что атмосфера Юпитера и в меньшей степени Сатурна насыщена аммиаком. Сразу высказали предположение, что Юпитер покрыт огромными океанами аммиака.
Разумеется, температура на Юпитере, по-видимому, не поднимается выше –100 градусов, и поэтому можно предположить, что аммиак на этой планете находится в твердом состоянии, а для равновесия в атмосфере есть пары аммиака. Очень жаль. Вот если бы Юпитер был поближе к Солнцу…
Но погодите! Ведь аммиак кипит при –33,4 градуса только при атмосферном давлении, существующем на Земле. Температура кипения повышается с повышением давления, и если плотность атмосферы Юпитера достаточно высока и границы ее достаточно обширны, то весьма возможно, что океаны аммиака там действительно существуют. (Есть и другие точки зрения — см. главу 16.)
Однако против всей концепции жизни на фоне аммиака можно выдвинуть то возражение, что составные части живых организмов нестойки и реагируют на все быстро, чутко и по-разному. Поэтому белки, столь характерные для «жизни в той ее форме, которая нам известна», очевидно, очень нестабильны. Небольшое повышение температуры — и они расщепляются.