Около 4 млрд. лет назад вокруг Солнца вращалось 8 планет. Вторая, третья и четвертая располагали потенциалом к зарождению жизни. Венера упустила шанс из-за парникового эффекта. Низкий гравитационный уровень на Марсе позволил солнечному ветру стереть атмосферу и заморозить планету. А вот Земля располагает океанами и разумными существами, способными изучать собственное происхождение. Но почему именно наша планета оказалась в числе везунчиков?
Существует интересная теория, у которой не так много последователей. Она гласит, что мы одни (или почти одни) во Вселенной, не потому что жизнь редкая, а потому что со-эволюция с планетарными силами настолько напряженная, что большая часть жизни просто не выживает.
Речь идет о «Бутылочном горлышке Геи» – теории, опирающейся на более раннюю гипотезу. Она предполагает, что присутствие живых организмов на планете меняет окружающую среду, помогая поддерживать условия, необходимые для продолжения существования и развития жизни. То есть, живые организмы влияют на климат, делая его более комфортным для себя и последующих форм.
Исследователи, изучающие происхождение жизни, весьма настороженно относятся к этой теории. Дело в том, что ученые до сих пор не могут разобраться в механизме происхождения жизни на Земле. К тому же нет данных о развитии жизни на других планетах. Гипотеза «Бутылочного горлышка Геи» создана учеными Адитья Чопра и Чарли Лайнвивером.
Отсутствие жизни за пределами Земли долгое время озадачивало исследователей. Никому не хочется признавать, что мы действительно одни во Вселенной. Противоречия попытались решить в гипотезе «Великого фильтра», где говорится, что уничтожение жизни на других планетах – частое явление.
Так как истребление инопланетной жизни происходит в различных вариантах, существует огромное разнообразие гипотез Великого фильтра. Но пугает другая идея. Великий фильтр стоит воспринимать как некий барьер, который не позволяет развиться жизни на раннем этапе или уничтожает ее гораздо позже. Человечество эволюционировало, поэтому ученые считают, что Великий фильтр ожидает нас в будущем. Некоторые думают, что им станет изменение климата.
Однако Чопра и Лайнвивер смотрят на гипотезу с фильтром оптимистично. Если жизнь распространена, но мы пока не нашли ее во Вселенной, то, возможно, мы находимся на другой стороне фильтра. То есть, в прошлом существовало событие (фильтр), которое привело к гибели большей части представителей жизни в космосе, но земляне каким-то чудом выжили и миновали опасность.
Гипотеза Бутылочного горлышка Геи возникла на основе Гипотезы Геи. Последняя воспринимает всю нашу планету в качестве живого организма. Гипотеза возникла в 1970-х гг. и казалась весьма противоречивой. По сути, ее сторонники утверждают, что люди, животные, растения и все живое и неживое взаимодействует с планетой, формируя саморегулирующую систему. Сегодня к этой идее прислушиваются, потому что видно, как жизнь в некоторых аспектах влияет на окружающую среду.
В гипотезе Бутылочного горлышка Геи есть спорный момент. Главная предпосылка гласит, что ранняя микробная жизнь удержала Землю от трансформации в Венеру или Марс. Дело в том, что этого нельзя доказать, потому что сложно объяснить, какое именно влияние жизнь оказывает на современную окружающую среду.
За последние миллионы лет окружающая среда нашей планеты была лучшим местом для сложных аэробных организмов. Но большая часть представителей древней жизни давно вымерла. Причем эти формы жили в климате, который полностью отличался от теперешнего.
Но Чопра пытается доказать, что несмотря на изменения окружающей среды и климата, Земля оставалась пригодной для обитания в течение всей истории, что не относится к Венере и Марсу. Существуют теории, указывающие на то, что на Венере и Марсе все же присутствовали определенные формы микробной жизни. Более того, у Красной планеты был океан (у Венеры также мог быть).
Однако на этих планетах сейчас ничего нет. Чопра использует этот «провал жизни» в качестве подтверждения важной мысли: «Поддерживать жизнь в течение миллиардов лет – необычно». Но что делает земную жизнь особенной? Скорее всего, мы прошли определенный отбор.
Проблема в том, что все еще не получается найти доказательства в поддержку любой из гипотез. Чопра основывается на исследовании происхождения жизни на Земле и идее ее гипотетической гибели на Венере и Марсе (это все еще не доказано).
Возникают и споры касательно скорости утечки водорода в космос. Чопра считает, что в древних окаменелостях сохранилось достаточно свидетельств того, что Земля была покрыта микробными организмами, которые изменили скорость потери водорода, что и позволило Земле остаться пригодной для жизни.
Чопра убежден, что Марс и Венера не располагали организованными микробами, способными повлиять на раннюю атмосферу своих планет (они вымерли до того, как научились взаимодействовать с климатом). Поэтому примитивные живые организмы должны были умереть на ранней истории развития этих миров.
Ученый верит, что развитая жизнь – большая редкость во Вселенной. Даже на примере Земли под критерии разумной жизни подпадают лишь люди. Поэтому при поисках жизни стоит ориентироваться на микробы и примитивные организмы, а не высокоразвитых пришельцев. Но Чопра не видит повода для грусти и печали. Возможно, мы одиноки не во всей Вселенной, а лишь в локальной. Поэтому можно продолжать поиски.
Многие выступают против гипотезы Бутылочного горлышка Геи. Например, биохимик Ли Капм говорит:
«Существуют модели, доказывающие, что Земля все еще будет оставаться влажной и без микробов. Тем более что мы не знаем, насколько широко была распространена жизнь на ранней Земле».
Он также скептически относится к мысли, что микробы могли оказать значительное влияние на планету, потому что древняя Земля не располагала огромным количеством открытой суши.
Кроме того, породы с возрастом в 3.5 млрд. лет встречаются крайне редко. Поэтому сложно сказать, была ли жизнь широко распространена на планете или же концентрировалась поближе к гидротермальным жерлам и мелководьям.
Камп убежден, что на историю климата ранней Земли оказало влияние какое-то внешнее воздействие. Но он не согласен с утверждением, будто единственная причина, почему жизнь сейчас существует – это влияние на климат ранних форм жизни (какой-то замкнутый круг).
Более того, Ли Камп гораздо оптимистичен в вопросе поиска внеземных организмов. Он считает, что детальное изучение экзопланет земного типа в зоне обитаемости позволит быстро обнаружить жизнь. Он рекомендует ориентироваться на газы, вроде метана, в кислородной атмосфере и конструировать более мощные телескопы для анализа химического состава атмосфер на больших дистанциях.