Джеймс Холден, микробиолог из Университета Массачусетса в Амхерсте, занимающийся изучением организмов, приспособленных к жизни в экстремальных условиях, получил от NASA задачу — определить, какими могут быть инопланетные формы жизни. По мнению ученого, подсказку к решению этой задачи можно найти на дне земных океанов, где обитают экстремофилы. Их среда обитания, возможно, напоминает подледные океаны, существование которых предполагается на некоторых спутниках планет Солнечной системы, в частности, на Европе, спутнике Юпитера.
«Основываясь на информации, полученной при изучении Земли, мы считаем, что на Европе могут существовать условия, подходящие для поддержания жизни », — заявил Холден.
С начала эпохи космонавтики NASA и другие научные организации ведут поиск признаков жизни за пределами нашей планеты. Несмотря на утверждения отдельных лиц о встречах с гуманоидными существами различной комплекции, предположительно прибывшими из отдаленных звездных систем, на данный момент нет общедоступных подтвержденных данных, свидетельствующих об их существовании.
В 1970-х годах, во время марсианских миссий Viking, впервые появились свидетельства, указывающие на возможность существования микроорганизмов вне Земли. Тогда предполагалось, что в марсианском грунте могут быть обнаружены признаки жизни. Однако, подобно сообщениям о гуманоидных пришельцах, эти данные пока не получили подтверждения.
В последние десятилетия исследователи уделяли особое внимание поиску более простых форм жизни в пределах нашей Солнечной системы. Микробиологи, например Холден, изучающие организмы, способные существовать в экстремальных условиях на Земле, считают, что первые инопланетные формы жизни, которые будут обнаружены, вероятно, будут напоминать эти устойчивые микроорганизмы.
Несмотря на то, что подледный океан Европы пока не был исследован зондами, Холден указывает на наличие многочисленных признаков, свидетельствующих о возможности существования там гидротермальных источников. Эти источники, вероятно, формируются под воздействием гравитации Юпитера. На Земле подобные источники служат средой обитания для организмов, способных выживать без солнечного света, получая питательные вещества из горячих газов и минералов. По мнению исследователя, условия на Европе могут быть аналогичными, что имеет значение для потенциальных микроорганизмов, населяющих этот спутник.
«Если жизнь на Европе и существует, то, по нашему мнению, она может быть похожа на жизнь гидротермальных микроорганизмов, обитающих на Земле », — сказал он.
Если жизнь на Европе действительно существует, то, по мнению Холдена, перед отправкой зонда для ее изучения следует изучить земные аналоги. Ученый уже много лет собирает образцы микроорганизмов с океанского дна и исследует их в лабораторных условиях.
«Холден сообщил, что изучает глубоководные вулканы с 1988 года. Для получения образцов применяются подводные аппараты: иногда с экипажем, иногда автоматические, способные погружаться на глубину свыше полутора километров ».
Для имитации среды обитания этих микроорганизмов Холден создал специальную лабораторию, исключающую свет и кислород. Это дает возможность ему и его коллегам исследовать внешний вид, способы получения энергии и использование ресурсов окружающей среды этими «земными пришельцами.
В ходе многолетних исследований ученый установил, что экстремофильные организмы, обитающие вблизи гидротермальных источников, используют особые ферменты, гидрогеназы, для получения энергии путем расщепления водорода. Различные типы гидрогеназ демонстрируют различную функциональность, что может оказывать влияние на клеточные процессы. По мнению Холдена, внешний облик внеземных форм жизни может быть обусловлен конкретными гидрогеназами, участвующими в их метаболизме.
«Мы должны определить, каким образом различные химические процессы воздействуют на физиологию живых существ », — пояснил ученый.
Несмотря на то, что углерод, сера и железо, поступающие из земных гидротермальных источников, могут образовывать соединения с водородом, механизмы этого процесса на биологическом уровне остаются недостаточно изученными. Также, различия между земными океанами и подледным океаном Европы могут оказывать влияние на характеристики потенциальных внеземных микроорганизмов.
Холден полагает, что исследование химических процессов, лежащих в основе жизни земных микроорганизмов, позволит предположить, какие формы жизни могут существовать на Европе. В случае успешного завершения его работы, это может стать важным шагом на пути к ответу на один из ключевых вопросов науки: одиноки ли мы во Вселенной?
«Ученый выразил заинтересованность в вопросе о существовании жизни за пределами Земли и принципах ее возможного функционирования. Он отметил, что идея о том, что ответ может быть найден прямо здесь, на нашей планете, является весьма вдохновляющей ».