Мышьяк в таблице Менделеева находится точно под фосфором и очень похож на него по своим физико-химическим свойствам. Чем, кстати, и объясняется его высокая токсичность — организм не может отличить мышьяк от фосфора и допускает его к процессам обмена веществ, что наносит организму вред.
Но когда Фелиса Вольф-Саймон и ее коллеги стали изучать обитателей калифорнийского озера Моно, вода которого отличается высоким содержанием щелочей и солей, в том числе высокой концентрацией солей мышь-яка, они обнаружили, что некоторые бактерии используют мышьяк вместо фосфора в ДНК и других жизненно важных молекулах. Таким образом, впервые удалось обнаружить живой организм, в котором произошла замена одного из считавшихся абсолютно незаменимых «кирпичиков» жизни.
Комментируя свое открытие, биологии предположили, что бактерии, в составе которых роль фосфора играет мышьяк, могут неплохо чувствовать себя на холодных окраинах Солнечной системы. Им, возможно, вполне комфортно жилось бы, например, на спутниках Сатурна или Юпитера. Отсюда, возможно, и пошли домыслы, что бактерии могли быть занесены на Землю с другой планеты.
Впрочем, некоторые молекулярные биологи подвергли это открытие жесткой критике, посчитав, что Вольф-Саймон и ее коллеги недостаточно тщательно проверили среду, в которой жили подопытные бактерии. По их мнению, мышьяк мог не содержаться в клетках бактерий, а попасть из воды озера, в которой этого элемента, как сказано, довольно много.
Картину окончательно должны прояснить последующие эксперименты со странной бактерией GFAJ-1. Но в любом случае авторам исследования удалось найти очень интересный и необычный организм, полагают эксперты.
Кроме того, открытие необычных бактерий GFAJ-1 — не единственное в своем роде. Ныне все чаще появляются сообщения об обнаружении организмов, существование которых с точки зрения теории о шести «кирпичах мироздания», кажется невероятным.
Например, микробиологи из Национального исследовательского совета Канады и Института SETI, занимающегося изучением жизни во Вселенной, нашли уникальные анаэробные бактерии, потребляющие вместо кислорода метан. Они выживают в экстремальных условиях канадского севера — в источнике, температура воды в котором отрицательна, но при этом настолько соленая, что не замерзает. Данное открытие, по мнению ученых, поможет в поиске признаков жизни на Марсе — ведь этот источник существует в условиях, схожих с условиями Красной планеты.
Некоторые исследователи полагают, что науке нисколько не противоречит возможность возникновения биосистем на основе фтора, заменяющего в органических молекулах кислород (фтор, как и кислород, является окислителем, только более сильным), или структур, в которых роль воды могут выполнять соединения азота.
Таким образом, почти не остается сомнений, что во Вселенной существуют альтернативные схемы органической химии, отличающиеся от нашей. Изучением таких форм жизни и занимается новая отрасль науки — альтернативная биохимия. Она предполагает широкие, порой почти фантастические возможности для возникновения жизни. Это могут быть не только комбинации различных химических веществ, но и, например, такое явление, как зеркальная биохимия, при которой живые организмы имеют симметричную земной биохимическую основу. Если, скажем, на нашей планете жизнь зиждется, условно говоря, на D-углеводах и L-аминокислотах, то в других условиях, наоборот, все основано на L-углеводах и D-аминокислотах. Кроме того, многие исследователи вполне допускают и существование антимиров, состоящих из антиматерии.
Фелиса Вольф-Саймон обрабатывает ил, взятый из озера. Слева-вверху: так выглядят под микроскопом бактерии GFAJ-1.
Имеют право на существование и гипотезы о жизни, замешанной не на привычной нам углеродной, а на кремнийорганической основе. Такие возможности сегодня также рассматриваются на полном серьезе…
Так, скажем, американский вулканолог Говард Шарп предполагает возможность существования кремнийорганических форм жизни, которые, по его мнению, могут существовать не только на отдаленных планетах, но и на Земле. Это цивилизация «живых» камней, эволюционирующих столь медленно, что мы заметить это не в состоянии. Обычная для них среда обитания — раскаленные недра планеты, и лишь отдельные кремниевые особи время от времени выносятся на поверхность в результате вулканической активности, застывая и становясь похожими на обычные камни. По мнению Шарпа, на нашей планете их немного, а вот в других уголках Вселенной, на планетах с раскаленной поверхностью и мощной гравитацией, они могут прекрасно себя чувствовать…
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Охота в ночном небе
Мне очень интересно по вечерам смотреть в звездное небо. К сожалению, в школе теперь не преподают астрономию, и я не знаю, как называются даже самые крупные созвездия, когда их можно наблюдать в средней полосе России. Не могли бы вы рассказать об этом?
Андрей Караваев, г. Тамбов
Одни созвездия на небе видны круглый год, а другие появляются в строго определенное время — зимой, весной, летом или осенью. Так, например, летом появляются на небе Орел и Лебедь. Осенью — Персей и Андромеда. Весной — Дева и Лев. Зимой из-за горизонта поднимается гигантский звездный охотник Орион в сопровождении Большого и Малого Пса.
Почему одни созвездия видны всегда, а другие только время от времени? Связано это с движением Земли по орбите. Перемещаясь вокруг Солнца, наша планета одновременно вращается вокруг собственной оси. Подобно тому, как не падает велосипедист благодаря быстрому движению колес, быстрое вращение Земли не позволяет завалиться нашей планете на бок. Период этого вращения равен одним суткам.
Наклон оси всегда остается одним и тем же. Можно сказать, что ось вращения Земли направлена на одну и ту же точку космического пространства. Направление это совпадает с самой яркой звездой Малой Медведицы — Полярной звездой, которая наблюдается на одной и той же высоте в любое время суток и года.
Какова эта высота? Зависит она от широты места наблюдения. Оказавшись в незнакомом месте, попробуйте определить высоту Полярной звезды над горизонтом. Это и будет широта вашей местности. (Правда, заметим в скобках, справедливо это только для Северного полушария Земли. В Южном полушарии надо разыскивать созвездие Южный Крест, как это делали герои романа «Таинственный остров» Жюля Верна.)
На Северном полюсе Полярная звезда видна прямо над головой — ее высота над горизонтом там составляет 90°. В Москве высота Полярной звезды составляет 55,5°, в Санкт-Петербурге — 60°, в Мурманске — 69°, в Киеве — 50,5°, в Одессе — 46,5°, в Афинах — 38°. На экваторе Полярная звезда располагается на горизонте — ее высота равна 0°.
Чтобы определить высоту звезды над горизонтом, достаточно направить на нее вытянутую руку. Если рука поднята вертикально вверх — высота звезды составляет 90°. Если направлена горизонтально — 0°. Промежуточное направление составляет 45°. Легко различаются углы 30° и 60°. При определенной сноровке можно определять и другие углы.
Созвездие Льва
Созвездие Волопаса
Если же вы стремитесь к большей точности, то лучше будет смастерить нехитрое приспособление. Прикрепите с помощью винтика и гайки к длинной линейке транспортир и нитку с грузом — пуговицей или кусочком пластилина. Вот и готов измеритель высоты небесных светил (см. рис. вверху). Нацельте линейку на нужную звезду — наклон нитки будет показывать ее высоту над горизонтом.
Круг незаходящих созвездий также зависит от широты местности. На Северном полюсе заходящих созвездий нет вовсе. Там одна половина небесной сферы всегда находится над горизонтом, другая — под ним. На экваторе все наоборот: любое созвездие небесной сферы появляется и исчезает. Там все созвездия заходящие.