На этом можно было бы закончить наш разговор о биохимии. Мы, правда, коснулись лишь общих теоретических направлений этой науки, по останавливаться на отдельных ее областях в небольшом репортаже просто немыслимо.
И все же, прежде чем поставить последнюю точку, нам хочется рассказать еще об одной проблеме, которая волнует сейчас буквально каждого человека. Она очень сложна. В той или иной степени она затрагивает различные области всех без исключения наук и прежде всего физику, химию, аэродинамику, электронику, металлургию, биологию, биохимию. Речь идет о космосе.
Статьей академика Н. М. Сисакяна мы заканчиваем рассказ о Пятом международном биохимическом конгрессе.
Еще недавно возможность существования организмов в сложных условиях космического полета была полной загадкой для науки. Сможет ли живое существо выдержать многократные перегрузки при выходе космического корабля на орбиту и спуске на землю? Как будет влиять на него состояние невесомости? Не опасна ли для психики человека изоляция в кабине звездолета?
Точные ответы на все эти вопросы были получены только в последние годы благодаря ряду блестящих побед советской науки и техники запуску искусственных спутников Земли и Солнца, кораблей-спутников с животными на борту и, наконец, великому подвигу двух советских космонавтов - Юрия Гагарина и Германа Титова - первых людей, побывавших в космосе и благополучно возвратившихся на родную Землю. Я не буду останавливаться на вопросах тренировки космонавтов, на многочисленных методах наблюдений за их состоянием во время тренировок, полета и после возвращения на Землю. Скажу только, что среди этих наблюдений биохимическим методам принадлежит первостепенная роль. Только тонкие биохимические исследования дают точные представления о физиологических сдвигах, которые могут возникнуть во время тренировок и космических полетов.
Особенно важное значение биохимия приобретает в связи с перспективами дальних полетов к другим планетам солнечной системы.
На одно из первых мест здесь выдвигается проблема питания космонавта. Полет, например, на Марс и обратно должен продолжаться около трех лет. Взять с собой запасы пищи на это время, разумеется, нет никакой возможности. Ученые стремятся решить проблему питания космонавтов созданием на космическом корабле замкнутой экологической среды, идею которой впервые выдвинул Константин Эдуардович Циолковский.
Эта замечательная идея состоит в том, чтобы создать на корабле такие условия, в которых можно было бы на отходах жизнедеятельности животных, и человека выращивать растения с тем, чтобы они служили продуктами питания тех же животных и людей. Иными словами, повторить на борту космического корабля в миниатюре круговорот веществ, постоянно осуществляющийся на Земле.
Константин Эдуардович указал на важную роль растений в этом процессе'.
Данные современной науки подтверждают правоту взглядов великого ученого-мечтателя.
Оказалось, что среди растительных организмов весьма ценными в этом отношении свойствами обладает одноклеточная водоросль - хлорелла.
Хлорелла - очень неприхотливое растение, оно хорошо усваивает энергию солнечного света и чрезвычайно быстро размножается. Белки хлореллы состоят из полного набора аминокислот, необходимых человеку; в них высоко также содержание витаминов, углеводов и других ценных питательных веществ.
Большой опыт изучения хлореллы имеют японские ученые. Их работы в этом направлении ведутся давно, и поначалу они не имели прямого отношения к космосу. С помощью хлореллы японские биохимики стремились повысить пищевые ресурсы страны. Сейчас, когда шаг за шагом успешно осуществляется непосредственное освоение космического пространства, работы с хлореллой приобретают особое значение.
Так что, как видите, идея создания замкнутой экологической среды вовсе не утопична. Наоборот, решение этой проблемы следует ожидать не в столь уж отдаленном будущем.
Вот какой вклад вносит биохимия в освоение космоса. Но в результате космических полетов ученые рассчитывают получить ценные сведения, которые будут способствовать дальнейшему прогрессу различных наук и в том числе, по-видимому, биохимии.
Прежде всего, побывав и космосе, и на других планетах, биохимики должны получить данные о наличии и формах жизни на других небесных телах. Эта проблема волнует исследователей в течение многих веков.
В разное время на этот счет выдвигались различные гипотезы и суждения, но все они носят спорный характер. Их нужно доказать или опровергнуть.
Широкую известность получили представления о миграции, о том, что жизнь на нашу планету была занесена из других миров (так называемая теория панспермии Аррениуса). Эта теория вызывает серьезные возражения двоякого рода.
Во-первых, остается неясным, какие силы могли преодолеть гравитацию и оторвать живые организмы от тех планет, с которых они, согласно теории, занесены на Землю.
Во-вторых, непонятно, каким образом живые образования защищались в межпланетном пространстве от поражающего действия космической радиации.
Правда, выдвигались различные гипотезы, пытающиеся снять эти возражения. Например, предположено, что живые организмы попали на Землю с метеоритами. Однако пока серьезных подтверждений подобных гипотез нет.
Современное естествознание дает стройную теорию происхождения жизни, исходящую из возникновения живого из неживого и последующей эволюции первичных форм. Об этом уже говорил академик А. И. Опарин.
Проблема существования жизни во вселенной тесно соприкасается с учением о биосфере, созданным академиком В. И. Вернадским. Учение о биосфере поставило биологов перед необходимостью установить ее верхнюю и нижнюю границы. Живые существа, найденные В грунтах, поднятых со дна океана, а также в нефтяных водах, поступающих из недр Земли, дают возможность считать, что нижняя граница биосферы лежит на 1011 километров ниже уровня моря. Установить верхнюю границу пока не удалось.
Американские ученые обнаружили бактерии, и споры грибов на высоте 20 километров. Но до сих пор нег безупречных методов, которыми можно было бы достоверно установить наличие или отсутствие микроорганизмов на высоте 200300 километров.
Естественным развитием концепции В. И. Вернадского о биосфере Земли явилось представление о зоне жизни в пределах солнечной системы (экосфере Солнца).
Предполагая, что жизнь, основанная на углеродных соединениях, возможна при температуре от +80 до -70°С, можно выделить область пространства, расположенную на расстоянии от 92 до 272 миллионов километров от Солнца.
В эту зону попадают три планеты Венера, Земля и Марс причем Земля располагается как раз в температурном центре экосферы ее среднегодовая температура составляет +14°, в то время как Венеры +50°, а Марса - примерно -50°.
Окончательно решить вопрос о существовании жизни на Марсе наблюдениями с Земли очень трудно.
Лишь недавно на нем удалось обнаружить спектры поглощения считающиеся характерными для видов органического происхождения. В частности, Синтон, применяя идеи и принципы основоположника астроботаники советского академика Тихова, с помощью инфракрасной спектроскопии обнаружил в 200-дюймовый телескоп полосы поглощения волн длиной около 3,5 микрона. Сходная полоса поглощения была им найдена в спектре лишайника и водоросли кладофоры.
Сезонные изменения, наблюдаемые на Марсе, также, по-видимому, свидетельствуют о существовании жизни на этой планете.
Но полное доказательство существования жизни на Марсе и тем более изучение ее форм станет возможным лишь при полете на Марс человека или, по крайней мере, засылке туда специальных приборов.
Сейчас разрабатываются конструкции таких аппаратов, которые по прибытии на другие планеты смогут сами взять пробу воздуха, на месте исследовать ее и сообщить полученную информацию на Землю.
Особый интерес представляет изучение возможности существования там земных форм жизни и путей их приспособления к условиям других планет. Сопоставление обнаруженных в космосе форм жизни с земными позволит выяснить характер возникновения и развития жизни во вселенной, позволит подтвердить единство законов развития живой материи.
• Наука идет вперед гигантскими шагами. Конечно, природа таит в себе еще много загадок. Но несколько лет назад их было значительно больше, а завтра будет меньше, чем сегодня.
Мы уверены, что в результате прогресса науки в связи с освоением космоса и не в связи с ним общая логика развития естествознания неизбежно раскроет нам законы, управляющие мирозданием.
