Есть ли жизнь на других планетах?

Основные свойства главных планет солнечной системы

Есть молодая новая советская наука — астробиология.

Слово «астробиология» состоит из трех греческих слов: астрой — светило, биос — жизнь и логос — учение.

Следовательно, астробиология — это наука о жизни на светилах. (подразумевается — на небесных светилах).

Составной частью астробиологии является наука астроботаника, то есть наука о растениях на других планетах.

— Позвольте! — скажет читатель. — О каких планетах вы собираетесь говорить? Сначала познакомьте с ними.

Да, читатель прав.

Мы будем говорить о планетах нашей солнечной системы, познакомим читателя с их основными свойствами. В центре нашей солнечной системы находится Солнце. Вокруг него движутся планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.

Первые пять планет, не считая, конечно, Земли, были известны уже в далекие времена. Древние римляне назвали их по именам своих богов.

Планета Меркурий обращается вокруг Солнца всего в 88 суток. Поэтому римляне и назвали ее в честь бога Меркурия; как посланец других богов, он должен «быстро выполнять даваемые ему поручения».

Вторая планета получила имя богини красоты — Венеры. Эта планета ярче и красивее всех других планет и звезд. Она бывает видна на востоке перед восходом Солнца и на западе после заката. Люди называют ее поэтому утренней или вечерней звездой.

За оранжевый цвет, несколько напоминающий цвет пожаров и крови, планета Марс получила имя римского бога войны.

Следующая планета названа римлянами в честь главного бога — Юпитера. Она уступает по яркости лишь Венере и совершает свой путь вокруг Солнца за 12 лет.

Последняя из известных, в древности планет — Сатурн — за свой мертвенно-зеленоватый цвет названа по имени бога смерти.

В XVIII, XIX и XX столетиях стали известны еще три планеты, названные тоже именами богов римлян: Уран (бог неба), Нептун (бог моря) и Плутон (бог подземного царства).

Все планеты (кроме Плутона, о котором мы знаем еще очень мало) по диаметру, массе и плотности резко разделяются на две группы. Меркурий, Венера и Марс мало отличаются от Земли. Их называют земноподобными. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — планеты-гиганты. Они очень велики, имеют большие массы и малую плотность.

Время вращения вокруг оси у планет-гигантов значительно короче, чем у земноподобных планет. К тому же Юпитер и Сатурн вращаются не как твердое тело, а по поясам: чем дальше от экватора, тем вращение медленнее. Следовательно, мы с Земли наблюдаем не твердую поверхность Юпитера и Сатурна, а их атмосферы.

Массы планет-гигантов во много раз больше массы Земли: масса Урана — почти в 15 раз, Нептуна — в 17, Сатурна — в 95, Юпитера — в 318 раз.

Юпитер обладает мощной силой притяжения и может удерживать вокруг себя даже очень легкие газы.

Плотность же планет-гигантов лишь немного больше, чем плотность воды, а у Сатурна даже меньше. Внешние слои планет-гигантов газообразны или же состоят из очень легких веществ. Атмосферы их достигают громадной толщины, в десятки тысяч километров.

Могут спросить, а как же изучают физические и химические свойства атмосфер?

Пользуясь методом спектрального анализа, можно узнать эти свойства. Что собою представляет спектральный анализ?

Возьмите стеклянную призму и пропустите через нее свет Солнца. Свет разложится на составные части в виде цветной полосы, называемой спектром. По своему строению спектр похож на радугу с более отчетливо разделенными цветами.

Солнечные лучи, идущие от наблюдаемой планеты, например Меркурия, прежде чем попасть в глаз наблюдателя, дважды проходят через ее атмосферу: падая на планету и затем отражаясь от поверхности. Атмосфера частично поглощает некоторые солнечные лучи. Каждый из газов, которые составляют атмосферу планеты, поглощает только определенные лучи. Это выражается темными линиями в соответствующих местах спектра. По темным линиям и судят о природе газа.

Значит, по спектру можно узнать, через какие газы прошел свет Солнца и планет, выяснить, из каких газов состоит их атмосфера.

Для фотографирования спектра применяют особый прибор — спектограф. Он дает возможность определить, какие лучи поглотила атмосфера. Фотография позволяет фиксировать свет более слабый, чем тот, который улавливается глазом, и не видимые глазом инфракрасные и ультрафиолетовые лучи.

Мы наблюдаем планеты сквозь земную атмосферу, а не за пределами ее. Свет Солнца, проходя через атмосферу Земли, теряет в ней те участки спектра, которые поглощены газами земной атмосферы.

Представьте себе, что вам удалось наблюдать планеты, находясь за пределами земной атмосферы. Тогда в спектре планеты, имеющей в своей атмосфере кислород, вы увидели бы линии поглощения этого газа. Но при наблюдении сквозь земную атмосферу, в которой очень много своего кислорода, дающего темные линии в спектре, планетные линии кислорода тонут в линиях земного кислорода, и их очень трудно выделить.

Еще один пример. Не подлежит сомнению, что на Марсе есть вода. Между тем спектральный анализ не обнаруживает паров воды в атмосфере Марса. Почему? Потому что марсианские линии паров воды тонут в линиях паров воды, находящихся в земной атмосфере.

Меркурий находится в два с половиной раза ближе к Солнцу, чем Земля. Поэтому температура на нем значительно выше, чем на нашей планете. К тому же Меркурий обращен к Солнцу всегда одной стороной. На этой солнечной стороне Меркурия температура достигает 340 градусов выше нуля, то есть почти точки плавления свинца. А на противоположной стороне Меркурия царят вечный мрак и холод.

При высокой температуре солнечной стороны и малой силе тяжести на Меркурии не могла удержаться в сколько-нибудь значительном количестве атмосфера. Наблюдения обнаруживают едва заметные следы атмосферы на Меркурии.

А вот планета Венера окружена плотной атмосферой, открытой еще М. В. Ломоносовым в 1761 году. Твердая поверхность этой планеты пока что недоступна наблюдениям, и мы знаем немногое об атмосфере Венеры. В основном ее атмосфера состоит из огромного количества углекислого газа. Его там в 500 раз больше, чем в атмосфере Земли.

При большом сходстве Венеры с Землей (по величине, массе и плотности) в ее атмосфере не обнаружено паров воды и кислорода.

Отсутствие паров воды в атмосфере Венеры объяснить нетрудно. В атмосфере Земли на уровне океана содержится 1,2 процента паров воды, а на высоте 11 километров— всего 0,01 процента. Предположим, что высота облаков над поверхностью Венеры равна 11 километрам. Тогда содержание паров воды над ними должно быть слишком ничтожно, чтобы их можно было обнаружить при помощи спектрального анализа.

Почему не обнаружено кислорода в атмосфере Венеры — расскажем дальше, а пока перейдем к Марсу.

В атмосфере Марса обнаружен углекислый газ и притом в количестве, вдвое большем, чем в атмосфере Земли. Что касается паров воды и кислорода, то они находятся за пределами, доступными наблюдению с Земли. Между тем наука установила, что на Марсе есть вода. Следовательно, должны быть и пары ее в атмосфере Марса. Почему же спектральный анализ не обнаруживает их? Вероятно, потому, что спектральный анализ в данном случае не может преодолеть маскирующего влияния паров воды и кислорода земной атмосферы.

Можно думать, что в атмосфере Марса находится в значительном количестве азот. Но обнаружить его тоже пока не удалось, так как в доступных наблюдению участках спектра у азота нет линий поглощения.

Советские астрономы получили точные данные о давлении атмосферы на Марсе. Плотность ее такая, как на высоте 10–15 километров над поверхностью Земли.

В атмосферах планет-гигантов (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) найден в большом количестве газ метан (химическое соединение углерода с водородом).

При нормальном давлении и нормальной температуре толща метана в атмосфере Юпитера — 150 метров, Сатурна — 350, Урана — 1 500, Нептуна — 2 500 метров. Количество метана от Юпитера к Нептуну сильно увеличивается. Но это увеличение в значительной степени кажущееся. Объясняется оно присутствием аммиака.

В атмосферах Юпитера и Сатурна аммиак находится в газообразном, капельно-жидком и твердом состоянии. Вероятно, облака, плавающие в их атмосферах, состоят из капелек и кристаллов аммиака, а также других неизвестных нам пока веществ. Облака, закрывая от нас нижележащие слои атмосферы, уменьшают влияние метана на спектр Юпитера и Сатурна.

Иное дело на Уране и Нептуне. Температура в верхних слоях атмосфер этих планет уже настолько низка, что весь аммиак превратился в кристаллы, которые осели в глубокие, более плотные слои. Метановая атмосфера просматривается здесь во всю ее толщу, свет Солнца проникает далеко вглубь, проходит обратно такой же путь и попадает на Землю в приборы астронома.

Увеличение содержания метана в атмосферах планет-гигантов от Юпитера к Нептуну, таким образом, может быть явлением не действительным, а только кажущимся. Эта мысль понадобится нам при рассмотрении вопроса о возможности жизни на планетах-гигантах.

Напомним историю вопроса о жизни на других планетах.

Жизнь широко распространена во вселенной

Многие люди полагают, что Земля — единственная носительница жизни. Между прочим, так и религия утверждает.

В самом деле: возможна ли жизнь на других планетах?

Мысль о жизни на других планетах, кроме Земли, имеет очень большую давность. Еще за тысячелетия до того, как люди узнали об истинном месте Земли в солнечной системе, об истинном строении Вселенной, мысль о наличии жизни на других планетах интересовала философов и ученых. Можно насчитать 110 имен философов, ученых, писателей, начиная с древнейших времен и почти до нашего времени, которые высказывались за то, что жизнь не ограничивается нашей планетой, а широко распространена во Вселенной.

Самые древнейшие книги, известные человечеству, — это индусские Веды. В них выражена мысль о том, что, кроме Земли, есть и другие небесные тела и что там «души человеческие перевоплощаются». Индусские Веды, таким образом, допускали возможные условия для жизни на других планетах.

Древнегреческие и древнеримские ученые считали, что Земля — не единственное тело во Вселенной, на котором есть жизнь.

Так, Митродор из Лапсака писал, что считать Землю единственным населенным миром в бесконечном пространстве было бы столь же неразумно, как и верить, что на громадном поле растет всего один пшеничный колос.

Римский философ Лукреций писал, что весь видимый мир не может быть единственным в природе и мы должны верить, что есть в других местах Вселенной другие земли, другие существа и другие люди.

Уверенность в том, что Земля не является единственным телом во Вселенной, на котором существует жизнь, особенно укрепилась после того, как великий польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля не находится в центре солнечной системы, а движется, как и другие планеты, вокруг Солнца. Знаменитая книга с изложением этого открытия вышла в свет в 1543 году (в год смерти Коперника).

А вот имена некоторых великих средневековых ученых, живших после Коперника и считавших, что Земля не является единственной носительницей жизни во Вселенной. Во Франции — Декарт и Паскаль, в Италии — Джордано Бруно и Галилей, в Германии — Кеплер и Лейбниц, в Англии — Ньютон.

В XVIII веке мысль о множестве обитаемых миров высказывали такие ученые, как Ламберт и Лаплас — во Франции, Бодэ — в Германии и первый русский ученый М. В. Ломоносов.

В своем стихотворении «Вечерние размышления» М. В. Ломоносов писал в 1743 году:

С гениальной научной прозорливостью М. В. Ломоносов еще более двух столетий назад писал о том, что на других мирах «Там равна сила естества».

Мы, материалисты, считаем, что жизнь является высшей стадией развития материи и должна возникать везде, где есть для этого условия. Следовательно, жизнь существует не только на Земле, но и на бесчисленном множестве других тел Вселенной. Это доказывает наука. Ученые исходят из того, что свойства жизни во Вселенной едины по существу, но различны по форме и проявлению, и что приспособляемость жизни к условиям среды очень велика.

Мысль о том, что законы жизни во Вселенной едины по существу, М. В. Ломоносов выразил словами — «Там равна сила естества».

Основными элементами, из которых состоит живое вещество, являются повсюду углерод, азот, кислород и водород. Однако форма, в которую облекаются химические соединения этих элементов, может и должна быть чрезвычайно разнообразной в зависимости от физических и химических свойств окружающей среды. Одновременно с этим чрезвычайно разнообразны проявления жизненных процессов как отдельного организма, так и целого вида и рода и т. п.

В последние десятилетия изучение вопроса о жизни во Вселенной намного продвинуто вперед. Изучение жизни в глубинах океана, казавшихся ранее недоступными, а также советские исследования в Арктике расширили наши представления о предельных свойствах среды, при которых возможна жизнь растений и животных. Исследования С. Н. Виноградского, В. И. Вернадского, Л. С. Берга и других русских и советских ученых показали удивительную приспособляемость живых организмов к самым исключительным условиям окружающей среды.

В настоящее время наука располагает некоторыми важными сведениями о физических и химических условиях на планетах нашей солнечной системы. На основании современных достижений науки можно делать определенные заключения о существовании жизни и на других планетах.

Всякий человек, обладающий знаниями о строении Вселенной, не может быть противником мысли о наличии жизни на других планетах.

Однако и в наши дни встречаются люди, отрицающие возможность жизни на тех планетах, которые находятся от Земли очень близко в астрономических масштабах. Эти планеты, обращающиеся вокруг Солнца, по некоторым свойствам более или менее сходны с Землей. К скептикам относятся и некоторые ученые. «Если мы выбьем почву под ногами у тех, кто ищет жизнь на планетах солнечной системы, — вероятно, рассуждают эти ученые, — то о жизни в большой Вселенной и говорить не придется. Едва ли, мол, в сколько-нибудь обозримом времени удастся добраться до наблюдения таких явлений в большой Вселенной, которые давали бы указания на жизнь».

Эти ученые придумали маскировку и пытаются, как и во времена М. В. Ломоносова, опровергнуть жизнь вне Земли. А ведь тогда ярым противником мысли о жизни вне Земли выступала главным образом религия.

Вот, например, английский астроном Джине в своей книге «Движение миров» пишет: «Жизнь, существующая на нашей земле, является единственной жизнью в солнечной системе… Мы должны смотреть на жизнь, как на болезнь, которой начинает страдать материя на старости своих лег. Вселенная активно враждебна жизни…»

Мы держимся противоположной точки зрения. Мы убеждены, что если будет доказано существование жизни хотя бы на одной планете солнечной системы, кроме Земли, то этим будет подтверждена правильность диалектического взгляда на широкую распространенность жизни во Вселенной.

Ниже мы расскажем, почему советская наука обратала пристальное внимание на Марс. А теперь мы лишь кратко выразим мысль: если на Марсе есть растительность и это практически доказано, то ведь такое открытие свидетельствует о многом. Вопрос о растительности на Марсе является составной частью общей проблемы существования жизни во Вселенной.

Что показали на планете Марс научные наблюдения

Марс находится от Солнца в полтора раза дальше, чем Земля, и делает полный оборот вокруг Солнца в 687 земных суток. Окружен Марс довольно прозрачной атмосферой. На его поверхности видны в астрономическую трубу более или менее темные пятна, по которым определили, что Марс вращается вокруг своей оси в 24 часа 37 минут. Ось вращения Марса наклонена в плоскости его пути вокруг Солнца под углом в 65 градусов, то есть почти как у Земли, у которой соответствующий угол равен 66,5 градуса.

Как известно, от наклона земной оси к плоскости ее орбиты происходит смена времен года. Поэтому и на Марсе, в каждом его полушарии, происходит смена времен года. Так как год Марса почти вдвое длиннее земного, то и времена года на нем почти вдвое длиннее земных. Как и на Земле, времена года на Марсе в двух полушариях противоположны. Если, например, в северном полушарии весна, то в южном — осень и т. д.

Давно замечено, что когда в том или другом полушарии Марса кончается осень и наступает зима, то вокруг соответствующего полюса образуется яркая белая шапка. С наступлением весны эта шапка постепенно исчезает со стороны экватора, и к середине лета от псе остается только небольшое пятно, цвет которого переходит в зелено-голубой.

Меня заинтересовал вопрос о растительной жизни на планете Марс в 1909 году, когда было так называемое великое противостояние Марса, во время которого он подходит особенно близко к Земле. Правда, эта близость чисто астрономическая. Расстояние от Марса до Земли равно тогда еще 56 миллионам километров. Такое противостояние Марса бывает один раз в 15 или 17 лет. При наименее благоприятном противостоянии, наступающем приблизительно через 8¹/2 лет (после великого противостояния), расстояние между Марсом и Землей равно 99 миллионам километров.

Обратите внимание на схему, где представлена орбита Земли и орбита Марса с указанием противостояний Марса в период с 1939 по 1956 год.

Великое противостояние бывает тогда, когда Марс пересекает линию, на которой написано «Перигелий», что значит ближайшее расстояние от Солнца. В последние десятилетия ближайшее к перигелию противостояние Марса было в 1939 году, а следующее произошло в 1956 году.

Именно во время великих противостояний Марса астрономы могут с наибольшим успехом изучать его природу.

В 1909 году, когда было одно из великих противостояний Марса, я работал в Пулковской обсерватории, изучая главным образом оптические свойства межзвездного пространства. Однако такое сравнительно редкое астрономическое явление, как великое противостояние Марса, вызвало у меня желание сфотографировать Марс при помощи громадного пулковского рефрактора, объектив которого имел 75 сантиметров в диаметре и фокальную длину в 14 метров. Несмотря на это, он давал диаметр Марса на фотопластинке всего в 1,5 миллиметра.

В наблюдениях Марса мне помогал студент Петербургского университета Н. Н. Калитин, ставший впоследствии выдающимся исследователем солнечного излучения.

У нас была цель — изучить физические свойства Марса и, в частности, возможность существования на нем растительности.

А как этого достигнуть? Надо было начинать с исследования окраски разных мест Марса. Значит, надо было фотографировать планету в лучах разного цвета.

Мы изготовили светофильтры — тёмнокрасный, светлокрасный, желтый и зеленый.

Наблюдения производились в августе, когда в южном полушарии Марса был конец лета. Вылавливали Марс через малейший просвет в облаках, через всякое просветление в тумане, который довольно часто закрывал небо.

Наиболее спокойные изображения Марса бывали в туманные ночи. Каждая выдержка снимка Марса продолжалась всего несколько секунд. Удалось получить около тысячи двухцветных изображений. Некоторые из них позволили сделать ряд совершенно новых научных выводов.

Оказалось, что на Марсе полярная шапка под конец таяния приобрела зеленоватый цвет, а до этого была белого цвета. Обнаружив это, мы сфотографировали таким же способом большую глыбу льда и снега на Земле. Удостоверились, что цвет полярной шапки Марса под конец ее таяния такой же, как у льда на Земле. Значит, на Марсе полярные шапки состоят из такого же снега и льда, как и на Земле. При таянии этих шапок на Марсе получаются вода и водяной пар. Но ведь вода является одним из основных веществ, необходимых для жизни. Присутствие воды на Марсе укрепляет мысль, что на нем возможна жизнь.

Между прочим, в 1948 году один астроном в Соединенных Штатах Америки подтвердил совершенно иным наблюдением, что полярные шапки Марса состоят из снега.

Наблюдения опровергли неправильные представления, будто полярные шапки Марса состоят из замерзшей углекислоты или даже из соляных выцветов.

По своим физическим свойствам Марс больше всех других планет похож на Землю.

Наши наблюдения в 1909 году установили, что знаменитые «каналы» Марса имеют такой же цвет, как и «моря» Марса, которые считаются участками растительных покровов. Обнаружили мы сходство оптических свойств атмосферы Марса с оптическими свойствами атмосферы Земли.

Марс по рисункам (через светофильтры) Г. А. Тихова. Фотографирование производилось в Пулкове через 15-дюймовый рефрактор 13 мая 1920 года. В северном полушарии — середина лета, а в южном полушарии — середина зимы.

Спектр Солнца и спектр зеленого растения.

Исследуя вопрос о возможности растительного мира на Марсе, мы, можно сказать, спустились с Марса на Землю для изучения оптических свойств земной растительности, чтобы потом снова перенестись на Марс и сделать выводы, к какому виду зеленых растений подходит более всего растительный покров того или иного участка «морей» Марса.

Рисунок Марса через красный светофильтр, по наблюдениям в пулковский 15-дюймовый рефрактор 23 апреля 1918 года.

Нас интересовал в 1909 году участок солнечного спектра в красных лучах, который сильно поглощается зеленым веществом растения — хлорофиллом. Ведь хлорофилл имеет огромное значение й жизни растений. С его помощью они образуют из углекислого газа, поглощаемого из воздуха, и воды первые органические вещества (сахар, крахмал, клетчатку), а освободившийся при этом кислород выделяют в атмосферу. Благодаря этому воздух на Земле содержит кислород, нужный для дыхания животных и самих растений.

Рисунок Марса через красный светофильтр, по наблюдениям в пулковский 15-дюймовый рефрактор 24 апреля 1918 года.

Но в 1909 году мы еще не открыли на Марсе поглощение хлорофиллом падающих на растение красных лучей. Ведь исследования только начинались. Однако то, что мы обнаружили в 1909 году, свидетельствовало о возможных условиях жизни на Марсе.

В 1918 и 1920 годах я опять наблюдал Марс в Пулковской обсерватории. Тогда на марсианских площадях, где можно предполагать существование растительности, я искал особые свойства в их свете, присущие земной растительности. Но поиски в то время не дали результата.

Загадка оставалась нерешенной в течение ряда лет.

В 1939 году на Ташкентской астрономической обсерватории экспедиция Ленинградского университета, возглавляемая профессором В. В. Шароновым, установила, что в инфракрасных лучах «моря» Марса, считающиеся растительными покровами, выходят, в отличие от земной растительности, не светлыми, а темными. Опять была загадка.

А когда люди стоят перед загадкой, то некоторые не прочь сделать неправильные выводы. На Марсе, мол, очень суровый климат, мало воды, кислорода, и в атмосфере нет озона, поглощающего гибельные для жизни коротковолновые лучи, а тут еще в инфракрасных лучах «моря» Марса получаются очень темными, — значит, нет растительности на Марсе!

Эта мысль находила себе опору и в том, что марсианские растительные покровы, в отличие от земных, имеют не зеленый, а голубой, синий и даже фиолетовый цвет.

Вот вы, читатель, привыкли видеть на Земле зеленые растения. А вам говорят, что на Марсе тоже есть растения, но они голубого, синего или фиолетового цвета. Может быть, вы даже скажете: «Как это так, чтобы растения были голубыми или фиолетовыми?»

Может быть, сочтете за шутку или сказку.

Посмотрим, как наука решила загадку.

В 1945 году в Алма-Ате во время лекции на тему о возможности жизни на других планетах я сказал, что одним из главных возражений против существования растительности на Марсе является отсутствие отражения инфракрасных лучей его растительными покровами.

После лекции агрометеоролог А. П. Кутырева спросила меня:

— Не является ли такая особенность следствием сурового климата Марса, так как инфракрасные лучи несут почти половину солнечного тепла, и марсианские растения должны поглощать эти лучи для согревания?

Агрометеоролог А. П. Кутырева пояснила свой вопрос очень важными соображениями. Марсианские растения могли изменить свои свойства по отношению к земным в процессе приспособления к суровому марсианскому климату. Следовательно, и оптические свойства марсианской растительности должны сильно отличаться от оптических свойств растительности Земли.

Меня заинтересовали эти выводы.

Еще в начале 30-х годов мы с Е. Л. Криновым работали в Институте аэрофотосъемки в Ленинграде. Он собрал богатый материал, относящийся к изучению яркости в разных лучах растений разных климатических зон. Материалы Е. Л. Кринова позволили сравнить оптические свойства растений полярных и среднерусских, а также растений летне-зеленых и хвойных. Оказалось, что растения полярные и зимне-зеленые по своим оптическим свойствам подходят к марсианским растениям ближе, чем растения листопадные.

Может быть, вы, читатель, не изучали ботанику и физику. Поэтому постараемся объяснить подробнее, в чем тут дело.

О спектре мы уже говорили. При помощи призмы из стекла или другого прозрачного вещества, а также при помощи особых приборов можно разложить свет любого источника, например Солнца, на составные части, дающие вместе так называемый спектр.

Наш глаз видит в спектре красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета. Но перед красными лучами находятся невидимые нашему глазу инфракрасные, или закрасные, лучи, а за фиолетовыми лучами лежат также не видимые глазу ультрафиолетовые лучи.

Инфракрасные лучи Солнца несут почти половину тепла, лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые — одну треть, а лучи голубые, синие, фиолетовые и ультрафиолетовые — одну шестую. Поэтому лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые называют иногда теплыми лучами, а лучи голубые, синие и фиолетовые — холодными.

Как же ведут себя обычные растения по отношению к особенно теплым инфракрасным лучам?

Сфотографируйте зеленое растение на обыкновенной фотопластинке, которая, как известно, всего чувствительнее к синим лучам. Если дерево проектируется на небо, то на позитиве небо выйдет белым, а дерево — темным.

Сфотографируйте затем дерево в инфракрасных лучах. Тогда на позитиве небо выйдет темным, а дерево совершенно белым, как бы покрытым густым слоем снега.

Между тем на Марсе такого явления нет. Наоборот, растительные покровы Марса при фотографировании в инфракрасных лучах выходят особенно темными.

Чтобы решить загадку, мы решили фотографировать спектр солнечного света, рассеянного листвою летне-зеленых и хвойных растений, живущих в суровом климате высоких гор и субарктики. Организовали экспедиции для изучения спектральных свойств растений в суровых климатических условиях.

По пути в Холодную пустыню Центрального Тянь-Шаня. Август 1949 года.

Было найдено, что многие из этих растений ведут себя в инфракрасных лучах именно так, как марсианские растения.

Между прочим, хвойные растения при фотографировании их в инфракрасных лучах летом выходят вдвое ярче, чем зимою. Это значит, что летом эти растения отбрасывают теплые инфракрасные лучи вдвое сильнее, чем зимой. Следовательно, летом инфракрасные лучи дают растению слишком много тепла, и растение от них в значительной мере избавляется.

Возьмем две пары растений: первая — зеленый овес и полярный можжевельник, вторая — береза и ель. Отражение инфракрасных лучей у хвойных растений — ели и можжевельника — в 3 раза меньше, чем у березы и зеленого овса. Значит, летне-зеленым растениям инфракрасные лучи не нужны, поэтому они отражаются. Полярному можжевельнику, живущему в суровом климате, и ели, не теряющей своей зелени и зимою, инфракрасные лучи необходимы для согревания, а потому они отражаются слабо.

Тянь-шаньская ель тем меньше отражает инфракрасные лучи, чем выше она растет в горах.

Для нас стало ясно, что в очень суровом марсианском климате растения должны относиться к инфракрасным лучам чрезвычайно бережно и впитывать их в себя, а не отражать.

Вот этот вывод и был первым достижением науки, родившейся в Алма-Ате 10 лет назад и получившей название астроботаники, из сочетания слов «астрономия» и «ботаника».

Развитие астроботаники шло так быстро, что уже в конце 1947 года при президиуме Академии наук Казахской ССР был утвержден первый на земном шаре сектор астроботаники, имеющий научных сотрудников и аспирантов.

Перейдем теперь к другим загадкам, с которыми встретился вопрос о растительной жизни на Марсе.

При изучении спектра солнечного света, отраженного зеленым растением, в крайних красных лучах заметна темная полоса, происходящая от поглощения этих лучей зеленым веществом, которое дает свою окраску растению и называется хлорофиллом, что по-русски значит листозелень.

Русский ученый К. А. Тимирязев показал своими многолетними исследованиями, что жизнь растения в смысле использования солнечного света в основном зависит именно от поглощения того участка спектра, где находится полоса поглощения хлорофилла.

Казалось естественным ожидать, что и у марсианских растений должна быть полоса поглощения хлорофилла. Об этом думал и К. А. Тимирязев. Он спрашивал американского астронома Ловелла, не наблюдал ли он на Марсе полосы хлорофилла?

Ответ был такой, что уже 14 лет Ловелл со своими сотрудниками ищет эту полосу на Марсе, но ее не нашел. Ловелл объяснил это техническими трудностями, происходящими от того, что изображение Марса в фокусе трубы очень мало, а места, где можно предполагать растительность, занимают небольшую часть поверхности планеты, потому решить столь трудный вопрос пока что не удалось.

Мы искали эту же полосу на Марсе в 1918 и 1920 годах и никаких технических трудностей не встретили. Но полосы все-таки не обнаружили.

Пришлось принять как факт, что полоса поглощения хлорофилла на Марсе отсутствует.

«Но если нет полосы поглощения хлорофилла, значит, нет и растительности на Марсе?» — спросит читатель.

Не торопитесь с таким выводом. Вспомните, что на Марсе чрезвычайно суровый климат.

Мы еще в 1946 году пришли к мысли, что причиной отсутствия на Марсе полосы поглощения хлорофилла опять-таки является суровый климат этой планеты.

В самом деле: если в мягком климате умеренных зон Земли для жизненных нужд растения достаточно поглощения сравнительно узкого участка солнечного спектра в теплых лучах, то для растений сурового климата этого мало. Растение должно поглощать и другие теплые лучи, то есть лучи, соседние с полосой хлорофилла, — оранжевые, желтые и зеленые. Вследствие этого полоса хлорофилла становится малозаметной или вовсе незаметной.

Это теоретическое заключение также было проверено на растениях сурового климата и подтвердилось. Оказалось, что многие растения высоких гор и субарктики не имеют заметной полосы хлорофилла.

Что же здесь происходит? Возможно, что сам хлорофилл не меняет своих оптических свойств, но он окружен другими красящими веществами — пигментами, которые помогают растению поглощать лучи, соседние с полосой хлорофилла.

Это явление позволило также объяснить и еще одно затруднение в допущении растительности на Марсе. Наблюдатели Марса согласно говорят и пишут, что марсианская растительность не зеленая, а голубая, синяя и даже фиолетовая. Если растение заметно поглощает теплые, то есть красные, оранжевые, желтые и зеленые лучи, то в отраженном растением свете получают перевес лучи холодные — голубые, синие и фиолетовые. Следовательно, растение приобретает соответствующую окраску.

Этот вывод также проверен на земных растениях, живущих в суровых климатических условиях. Из хвойных растений особенно характерна канадская ель, родина которой — суровая Канада. На морене Туюк-Су, близ Алма-Аты, на высоте 3 400 метров растут приземистые подушки остролодки, листочки которой имеют явно выраженный голубоватый налет.

Но особенно интересные результаты привезла с Памира агрометеоролог А. П. Кутырева, бывшая там летом в 1950 и 1951 годах.

Перед подъемом на Алтайский хребет Памира в речных долинах большие пространства пойменных лугов, а также высоких и сухих мест речной долины имеют коричневато-лиловый или же сплошь синевато-лиловый оттенок. Это невольно вызывает сравнение с окраской тех частей поверхности Марса, где есть участки растительности.

Холодная пустыня Центрального Тянь-Шаня, в окрестностях высокогорной обсерватории, высота 3 800 метров. Август 1949 года.

На высоте около 4 километров на Памире живет растение черноголовник, по-местному — карабаш. Его колоски похожи на колоски ячменя, но имеют определенно фиолетовый цвет. Еще интереснее то, что если посеять там семена некоторых сортов ячменя, привезенные из более низких мест, то первое лето выходят колосья обыкновенного зеленого цвета. Если же собрать семена этого ячменя и посеять их на следующее лето, то выходят уже колоски фиолетового цвета. Вот как быстро приспосабливается растение к условиям окружающей среды.

Итак, астроботаника совершенно естественно объяснила три казавшиеся непреодолимыми затруднения в оптических свойствах растений Марса. До основания астроботаники ученые сравнивали оптические свойства марсианских растений со свойствами земных растений, живущих в умеренном и жарком климате. Потому и встречались громадные различия.

Эти различия исчезли, когда мы исследовали оптические свойства растений, живущих в климате, приближающемся к суровому климату Марса как по низкой температуре, так и по сухости.

Вода на Марсе есть. Однако ее там очень мало. Сколько-нибудь больших открытых водоемов нет. Темные пятна представляют собой, как мы считаем, влажные места, покрытые растительностью. Эти пятна занимают приблизительно 1/6 поверхности Марса. Остальная поверхность имеет розовато-желтый цвет, напоминающий цвет некоторых земных пустынь, а потому всеми исследователями она считается пустыней.

На марсианских пустынях все же наблюдаются небольшие темные пятна, и некоторые из них располагаются как бы цепочками. Это при наблюдении в астрономическую трубу средней силы или при неспокойных изображениях, происходящих от волнения нашей атмосферы, производит впечатление непрерывных линий, как бы широких протоков. Можно думать, что вдоль этих цепочек условия для растительности более благоприятны и что на них существует растительность.

Во всяком случае, наши наблюдения показали, что цвет этих протоков, или, как их называют, «каналов», одинаков с цветом больших темных пятен, которые уже давно были названы «морями».

Однако на Марсе воды мало, и морей в земном смысле там нет. И «моря» марсианские, и «каналы» представляют собой почти наверное места, покрытые растительностью.

Что же позволяет нам делать такое заключение?

Первым поводом к такому заключению было то, что цвет этих образований изменяется с марсианскими временами года весьма сходно с сезонными изменениями цвета земных листопадных растений.

Что же касается «каналов», то они должны иметь в ширину несколько десятков километров, чтобы быть видимыми с Земли в астрономические трубы. Возможно, что в середине этих «каналов» на почве или под почвой распространяется вода, которая и способствует проявлению растительной жизни. Малое количество влаги объясняет, почему «каналы» при очень хороших условиях наблюдения распадаются на отдельные участки, и «канал» получает вид цепочки.

Было еще одно затруднение для гипотезы о растительной жизни на Марсе. Дело в следующем. Из находящейся в листьях воды образуются при облучении солнечным светом (при воздействии хлорофилла) первые органические вещества — сахар и крахмал. При этом процессе, называемом фотосинтезом, выделяется в атмосферу кислород, которым дышат животные, а по ночам и сами растения.

Однако для дыхания растение потребляет значительно меньше кислорода, чем выделяет его днем. Между тем в атмосфере Марса углекислого газа приблизительно вдвое больше, чем в атмосфере Земли. Присутствие же кислорода на Марсе до настоящего времени с уверенностью еще не обнаружено.

Возникает вопрос: куда же уходит кислород из атмосферы Марса, если на нем есть растительность?

На это можно ответить следующим образом.

Марсианские растения выделяют кислород не в воздух, а через корни в почву. Поэтому почва Марса имеет розовато-желтый цвет, Несколько напоминающий цвет окисленных веществ (например, ржавчины). Для дыхания же растения получают кислород из почвы через корни.

Другое объяснение состоит в том, что тело марсианских растений пронизано воздухоносными камерами наподобие земных растений, живущих частично в воде, например водяные лилии, камыш и др.

Наверняка есть и другие возможные особенности приспособления марсианских растений к условиям среды.

Растения в суровых условиях существования

Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает тепла в два с половиной раза меньше. Климат Марса намного суровее земного. В полярных областях Марса зимой морозы доходят до 70–80 градусов.

На экваторе в полдень температура иногда поднимается до +10 и +15 градусов, но уже к закату Солнца падает до нуля и продолжает снижаться в течение ночи, доходя к рассвету до —45 градусов.

Огромные суточные колебания температуры даже на экваторе объясняются также разреженностью атмосферы Марса.

Среднегодовая температура Марса значительно ниже нуля, тогда как на Земле она равна +15 градусов по Цельсию.

Тянь-шаньские ели в долине Малой Алма-Атинки.

Однако суровый климат Марса не страшен для растений.

На Земле в Якутской АССР, в районе Верхоянска и Оймякона, климат тоже не менее суров. Между тем там живет около 200 видов растений.

Приспособляемость растений к низким температурам очень велика. Так, например, растение морозник белоцветный цветет зимою, нередко под снегом. Нераспустившиеся бутоны ложечной травы на сибирских берегах Ледовитого океана переносят зимние морозы до —46 градусов, иногда без снега, и распускаются с наступлением следующего лета.

Резкие колебания температуры на Марсе от восхода Солнца к полудню сравнимы с колебаниями на Памире. Здесь суточные колебания на поверхности почвы доходят до 60 градусов. Средняя годовая температура в долинах Памира отрицательная и равняется для Мургаба —0,9 градуса. Тем не менее памирская растительность весьма разнообразна.

Резкая смена температуры дня и ночи, больше всего сказывающаяся на биологии растения, является основной причиной сильного повышения морозоустойчивости растения в условиях высокогорья. Происходит постоянная закалка растений.

Примеров приспособляемости растений к низким температурам можно было бы привести множество.

Незначительное количество воды и, следовательно, малая влажность атмосферы Марса также напоминают климатические условия Памира — высокогорной пустыни. Переваливая через высочайшие хребты, окружающие высокогорную пустыню со всех сторон, воздушные течения иссушаются, оставляя влагу в виде грандиозных ледников и снежников. В долины Памира воздушные течения приходят уже с ничтожным содержанием влаги. В летние полуденные часы, когда температура бывает наиболее высокой, относительная влажность не превышает 9—45 процентов. Чтобы понять значение этих цифр, достаточно указать, что падение относительной влажности ниже 50 процентов уже неблагоприятно отзывается на человеке.

Дикие растения на Памире прошли длительный путь развития и приспособились к суровым условиям высокогорья. Культурное же растение попадает на Памире в совершенно новую обстановку, какой оно не встречает нигде в земледельческих зонах земного шара. Однако и для развития культурного растения все крайности климата не являются непреодолимыми препятствиями.

Памирская закалка дает растению широкие возможности для перенесения заморозков. Она делает даже совершенно нестойкий к заморозкам картофель способным переносить отрицательные температуры в 7–8 градусов. Яровые двурядные ячмени с низкой морозоустойчивостью также становятся устойчивыми к заморозкам.

Своеобразная обстановка Памира преобразует растения, обладающие в обычных условиях высокими показателями испарения влаги, в растения, мало испаряющие влагу.

Значит, и чрезвычайная сухость марсианской атмосферы не может препятствовать существованию растений.

Кислородный голод на Марсе тоже не может препятствовать развитию растений. Подводные и болотные растения на Земле приспособились к уменьшенному количеству кислорода; они имеют значительные запасы воздуха внутри своего тела в виде широких межклетников, дыхательных корней и других приспособлений.

То же может быть и на Марсе. Для фотосинтеза растение использует углекислый газ, а его в атмосфере Марса вдвое больше, чем в земной. При фотосинтезе растение выделяет кислород, образующийся разложением воды. Так как кислород необходим растению для дыхания, то при фотосинтезе оно может не только выделять его в атмосферу, но и сохранять в различных частях, например в корнях.

В земной атмосфере роль фильтра, поглощающего гибельные для жизни коротковолновые ультрафиолетовые лучи, играет озон. В атмосфере Марса озона нет. Но отсутствие озона не может служить причиной отрицания жизни на Марсе. За многие сотни миллионов лет растения могли приспособиться к условиям существования, в частности, к действию коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Зарождение и развитие жизни на других планетах может идти своими путями, отличными от земных.

Тянь-шаньские ели на высоте 2 400 метров, снятые в инфракрасных лучах.

Ведь жизнь есть явление закономерное. Это результат эволюции материи. Если бы в земной атмосфере не появился озон, то жизнь все равно существовала бы, приспособившись к коротковолновым ультрафиолетовым лучам.

Можно говорить о гибельном действии коротковолновых ультрафиолетовых лучей на бактерии, но лишь современные, а не древнейших геологических периодов.

Пионерами жизни на земле были микроорганизмы. Значительно позже появились растения, а в результате их жизнедеятельности — кислород. Из кислорода образовался тот слой озона в 3 миллиметра толщиною (при нормальном давлении), который поглощает ультрафиолетовые лучи, гибельные для современных земных бактерий и других организмов.

Нам не известны пока другие поглотители ультрафиолетовых лучей в древнейшей земной атмосфере. Были они или нет — не в этом суть. Факт тот, что пионеры жизни на Земле не боялись ультрафиолетовых лучей.

В Нальчике в 1950 году профессором С. М. Токмачевым проведены очень интересные исследования. Сделаны два опыта. Взяты по шесть семян кукурузы на влажной пропускной бумаге и помещены под колокол воздушного насоса объемом 5,5 литра и, для контроля, около колокола. Температура во время опытов в колоколе держалась в пределах 20–22,5 градуса днем и ночью. Это соответствует летней марсианской температуре в зоне незаходящего Солнца. Давление воздуха поддерживалось, как на поверхности Марса.

В первом опыте воздух в колоколе менялся два раза в сутки и растения находились в течение трех суток под давлением от 20 до 70 миллиметров ртутного столба.

Тянь-шаньские ели ни высоте 2 400 метров, снятые одновременно в синих лучах.

Ростки в начале развития листьев имели определенно лучшее развитие, чем в контрольных семенах.

Во втором опыте те же проросшие семена были перенесены в условия неменяющегося разрежения воздуха в пределах 18–22 миллиметров давления и выдержаны без обмена воздуха в течение пяти суток. Развитие листьев замедлилось в сравнении с развитием листьев контрольных семян, но ростки сохранили свежий вид. Никаких признаков увядания не было.

Из опытов можно сделать два вывода. Первый — семена кукурузы хорошо проросли бы до развития листьев, если бы были высажены на Марсе. Второй — в обстановке обычного парника семена кукурузы могли бы прорастать до развития листьев на высотах до 25 километров в условиях Земли.

Итак, жизнь на Марсе возможна. Растительность на Марсе существует. Какие же у нее свойства?

Растительность на Марсе вообще очень редкая, за исключением тех мест, где сравнительно больше влаги. Растительность на Марсе низкая, прижимающаяся к почве, растущая подушками. Цвет растительности «холодный» — голубой, синий и даже фиолетовый.

В местах особенно холодных, как, например, на Ацидалийском «море», находящемся на северных марсианских широтах от 40 до 60 градусов, цвет растительности очень темный, почти черный, как цвет лишайников на высоких горах и в Антарктике.

Растительность на Марсе хлорофильная, но полосы поглощения не имеет, а поглощает всю «теплую» часть солнечного спектра.

На Марсе есть растительность как листопадная, так и хвойная. Листопадная растительность меняет свой цвет с временами марсианского года, подобно земным листопадным растениям умеренной зоны.

О предках растений на Марсе

Некоторые говорят, что, поскольку климат на Марсе очень суров, там не может зародиться жизнь. Это верно только в том смысле, что в настоящее время на Марсе жизнь зародиться не может. Да и на Земле в настоящее время жизнь едва ли зарождается.

По общепринятому мнению, для зарождения жизни необходима очень высокая температура. Может быть, жизнь теперь зарождается только в горячих источниках с температурой градусов в 60.

Однако в вопросе о зарождении жизни на Земле и на Марсе нельзя исходить из их современного состояния, а надо заглянуть вглубь веков.

В древнейшие времена климат на Земле был гораздо теплее и влажнее современного.

Обратите внимание на окраску первых листочков дуба, клена, яблони и других деревьев. Эта окраска не зеленая, а «теплая» буровато-красная. Затем, по мере роста листочков, эта окраска, «загар» постепенно сходит, и лист приобретает свой обычный зеленый цвет. Ранней весной (в апреле и начале мая) 1951 года в окрестностях Минска, вблизи биостанции университета, С. Н. Срединским наблюдалось преобладание красноватого цвета растительности. Травы еще не было, а очень широко представлены были мхи печеночники и другие растения. Все они имели красноватую, красно-желтую и красно-бурую окраску. Зеленым был только плаун — вечнозеленое растение лесов вблизи торфяников.

Позже обращал на себя внимание общий красноватый оттенок кустарниковых зарослей. Ветки, почки, нераспустившиеся листья имели красную, розовую, красно-бурую окраску.

По мере дальнейшего развития все приняло зеленый цвет. Что это значит?

Есть очень важный биологический, жизненный закон. Состоит он в следующем. Молодые особи животных и растений воспроизводят некоторые свойства своих древних взрослых предков.

В применении к этим растениям мы можем, следовательно, сказать, что их древнейшие взрослые предки (порядка 100 миллионов лет до нашего времени) имели листья не зеленые, а «теплого» буро-красного цвета.

С другой стороны, как теоретические рассуждения, так и практика показывают, что «теплый» буро-красный цвет листья растений имеют в очень жарком климате.

Отсюда следует, что в древнейшие времена климат на Земле был очень жарким. Тогда и могла зародиться жизнь, в частности, растительная.

Перейдем теперь к Марсу.

В древние (в геологическом смысле) времена растительность на Марсе была «теплых» цветов, то есть с преобладанием красных и желтых лучей, и климат на Марсе был мягкий. На нем находилось больше воды, чем теперь, атмосфера была плотнее, с большим количеством водяных паров и углекислого газа и значительной облачностью.

Вот тогда и могла зародиться растительная жизнь на Марсе.

Здесь интересно отметить следующее. Иван Владимирович Мичурин установил влияние теплых и влажных условий на выращивание роз с желтыми цветами. Данными биологии неоспоримо доказано, что в древнейшие времена (каменноугольный период) климат на Земле был сумеречный, влажный и теплый. Можно поэтому предположить, что органы размножения растений имели тогда желтоватый цвет. Между прочим, в настоящее время цвет органов размножения тропических растений преимущественно желтый. Эти растения являются наследниками растительности третичной эры Земли.

На основании изложенного можно представить себе растительность в наиболее влажных полярных областях Марса, покрывающихся зимой снегом и льдом.

Вероятно, там живут вечнозеленые растения типа наших мхов, плаунов и жестколистные приземистые растения вроде брусники, клюквы, морошки. Могут жить низкорослые деревья, похожие на земные карликовые березки и ивы.

Ранней весной молодые листочки брусники, клюквы и морошки имеют коричнево-красную окраску. У карликовых березок и у ивы такую окраску приобретают побеги. Затем эта окраска исчезает.

Французский исследователь Марса Бальдэ свидетельствует, что растения типа мхов и плаунов на Марсе, как и на Земле, сохраняют зеленовато-голубоватую окраску и под снегом. С началом весны на местах, освободившихся от снега, растения типа мхов и приземистых жестколистных кустиков приобретают красно-бурый цвет. Деревца вроде карликовых березок и ив выпускают побеги красно-бурой окраски. Все это дает постепенно развивающейся полосе вокруг южной полярной шапки близкий к такой окраске коричнево-каштановый цвет.

Почему приполярная растительность Марса по мере продвижения весны приобретает более светлый коричневато-каштановый цвет, объясняется тем, что цвета листьев постепенно переходят к желтым тонам, которые предшествуют летнему цвету, как это наблюдается весной и у некоторых земных растений.

Ближе к экватору растения имеют коричнево-лиловую или коричнево-фиолетовую обычную марсианскую окраску. Это потому, что там наступило лето, и растения приобрели свою летнюю окраску.

Если принять во внимание, что между климатом Марса и Памира много общего, то сходство между цветом растительных покровов на Марсе и цветом растительности на Памире уже нельзя считать случайностью.

Это и дает нам основание сравнивать весенние явления у растительности на Земле и Марсе.

Научные предположения показывают, на что следует обратить внимание при дальнейших исследованиях существования жизни на Марсе, а также и на других планетах, в частности, на Венере.

Вследствие жаркого климата планеты Венеры растительность на ней должна быть желтой или оранжевой. По отношению к Венере можно сказать, что там теперь климат такой, какой был на Земле и на Марсе сотни миллионов лет назад.

Роль самоизлучения в жизни растений

Растения не только приспосабливаются к условиям среды — будь то на Земле или на других планетах, но и приспособляют ее для своих жизненных нужд.

Занявшись исследованием оптических свойств листвы и хвои растений, мы стали изучать и оптические свойства цветов.

Вскоре мы заметили интересное новое ясление. Оказалось, что цветы излучают красные и инфракрасные лучи.

Это свойство у зеленых частей растений было известно и раньше. Что касается цветов, то оно открыто астроботаниками. Раньше о таком свойстве цветов не знали.

Мы фотографировали спектр цветов, освещенных Солнцем, и на той же фотопластинке — спектр спрессованного порошка барита, который считается веществом наибольшей белизны.

После специальных измерений этих спектров оказалось, что в инфракрасных и крайних красных лучах некоторые цветы ярче барита. Почему? Как это может быть, чтобы цветы были ярче самого белого предмета, освещенного Солнцем?

Самосвечение листьев и цветов мелколепестника золотистого (по-латыни — эригерон ауранциакус). Листья светятся гораздо сильнее, чем цветы, а потому последние вышли, как силуэты на фоне светлых листьев.

Исследования показали, что цветы не только рассеивают солнечный свет, но имеют еще свойство самосвечения, или самоизлучения.

Изучая самосвечение деревьев при температурах от —40 до +20 градусов, мы нашли, что оно увеличивается с возрастанием температуры воздуха. Самосвечение растений в красных и инфракрасных лучах предоставляет растениям еще одну возможность избавляться от избытка тепла.

Напомним читателям, что первая возможность состоит в том, что растение отбрасывает теплые лучи Солнца. Этот процесс дает растению желтый цвет. Прибавление же к желтому цвету еще красных лучей дает растению оранжевую окраску.

Такой вывод проверен на окраске водорослей, живущих в горячих источниках Памира.

В районе Джеланды, на восточном Памире, температура наиболее горячего источника равна +71 градусу. В самом горячем месте отмечены первые следы появления преимущественно красных и в небольшом количестве сине-зеленых водорослей. Основным признаком местонахождения горячих источников являются красновато-оранжевые водоросли, заметные издали и растущие в воде.

Вот те теоретические рассуждения и данные наблюдений, которые позволили нам говорить выше, что в очень жарком климате растения должны иметь «теплый» цвет.

Теперь уже можно кое-что сказать и о вероятной растительности на Венере. Так как климат на этой планете жаркий, то растительность на ней должна быть желтого или красного цвета. Некоторые наблюдения харьковских астрономов показывают, что те места облаков Венеры, куда падают отраженные ее поверхностью солнечные лучи, обнаруживают в своем свете некоторый избыток красных и желтых лучей.

Мы уже говорили, что самосвечение растений увеличивается с повышением температуры. Однако самосвечение растений не исчезает и при температуре —40 градусов.

Самосвечение папоротника, в инфракрасных лучах. В середине — пластинка гипса.

Чем же это можно объяснить? Самосвечение растений играет в их жизни двойную роль. При высокой температуре оно позволяет растению избавляться от избытка тепла, а при низкой температуре растение своим теплом согревает окружающий воздух, создает вокруг себя более теплую атмосферу, ранней весной расплавляет лежащий над ним снег и выходит под открытое небо. Таково, например, свойство подснежников, сольданеллы и других растений.

Примеры подобного самообогревания растений наблюдались во время зимовки на Тянь-Шаньской высокогорной обсерватории в 1931–1932 годах, когда обнаружили поле подледной растительности — своеобразные природные теплицы.

Подо льдом почти метровой толщины были свободные пространства площадью до 400 квадратных метров, где росли и цвели растения альпийской зоны. Ледники куполообразной формы обеспечивали своего рода оранжерейный эффект. Собирая солнечную энергию, они защищали растения от морозов. Растения, очевидно, сами устроили себе теплицу собственным излучением.

На Алтае, в горной Шории ранней весной, когда температура воздуха еще значительно ниже нуля, из-под снега толщиной 10–15 сантиметров выходят голубые цветы — анемоны.

Таким образом, растения не только приспособляются к условиям среды, но и приспособляют ее для себя.

Вот еще подтверждение этой способности жизни, взятое из наблюдений французского физика Беккереля.

Водоросли и мхи размножаются в запаянной трубке, наполненной водяными парами стерилизованных минеральных растворов, которые лишены растворенного кислорода. Эти организмы живут сначала без воздуха, производя угольную кислоту. Затем, восстанавливая фотосинтез, создают новую, кислородную атмосферу. Осциллярии (род нитчатых сине-зеленых водорослей) жили таким образом восемь лет в атмосфере, созданной ими самими, пока не истощилась их питательная среда.

Все это позволяет лучше понять, что и на других планетах существует жизнь, приспособленная к конкретным условиям, в своих многообразных формах.

Возможна ли жизнь животных на Марсе и Венере?

Можно считать, что жизнь растений на Марсе почти доказана и есть вероятность ее существования на Венере.

Можно быть уверенными, что на этих планетах существуют микроорганизмы, которые способны жить и размножаться в самых, казалось бы, невероятных условиях.

Самая высокая температура, которую выдерживают некоторые существа, например споры грибов или бактерий, приближается к 140 градусам Цельсия. Еще больше устойчивость организмов при низкой температуре.

В оболочке земной коры наряду с неорганической материей существует материя живая.

Если опустить мхи, лишайники и водоросли на несколько недель в жидкий воздух с температурой 190 градусов, то при отогревании в горячей воде они оживают.

Французский физик Беккерель оживлял лишайники — стенница (ксантория) — с живущими на них коловратками и тихоходками после шести лет высушивания и погружения в жидкий воздух. Ученый еще делал опыты и при самых низких доступных температурах (гелий — 271 градус). Обезвоженные споры бактерий, водорослей, грибов, мхов, папоротников, очищенные от кожицы семена, подвергнутые действию этой температуры в пустоте, давали после размораживания нормальное потомство.

Многие виды бактерий и грибов живут без свободного кислорода. Их называют анаэробными (живущими без свободного кислорода).

Мы приводили выше пример с водорослями и мхами, которые размножались в запаянной трубке, наполненной водяными парами стерилизованных минеральных растворов, лишенных растворенного кислорода.

Приспособительная способность одноклеточных существ неисчерпаема. Холод, засоленность, ядовитые вещества — все это не помеха для жизни некоторых микробов.

В горячих источниках, с температурой до 92 градусов, обнаружены своеобразные, приспособившиеся к этим условиям, организмы — бактерии и водоросли.

Напомним, что температурный предел жизни для огромного большинства животных и растений ограничивается моментом свертывания белка. Эта граница для яичного белка, например, лежит около +75 градусов. Бактерии и водоросли из горячих источников обладают особым жаростойким белком. В столь исключительных температурных условиях этот белок создался в процессе эволюционного приспособления бактерий и водорослей к жизни.

Экспедиция микробиологов в 1946 году открыла жизнь даже в бесплодных, обезвоженных почвах пустыни Сахары. Поверхность земли там напоминает раскаленную сковородку. Воды нет. И вот в этих условиях в грамме песка найдено до 100 тысяч микробов.

Микробы пустыни оказались очень тонкими химиками. Их водососущая сила выше всяких норм, известных для растительности засушливых районов.

Специальные приборы регистрировали «дыхание» почвы. Следовательно, микробы эти жизнедеятельны. Стеклянные пластинки, зарытые в исследуемую почву, через две недели оказывались покрытыми плесневыми грибами и бактериями.

Еще более обитаемы «черные пески» — пустыня Кара-Кум. В комочке почвы величиной с наперсток находится более полумиллиона разнообразных видов микроорганизмов. Правда, жизнь микробов чуть теплится. Но в этих существах таится огромная скрытая сила, которая проявляется, как только условия становятся подходящими.

Значит, наши обычные представления о границах жизни очень ограничены. Нельзя судить о жизни, видя только крупный рогатый скот, домашнюю птицу, рыбы в реке и т. д. Посмотрите в микроскоп — и вы увидите еще жизнь, то, что не видно простым глазом. А если микроскоп более совершенный, то он расширит наши представления о жизни еще больше.

Плесневые грибы, бактерии, дрожжи выдерживают давление до 3 тысяч атмосфер без всякого видимого изменения своих свойств.

Очевидно, могут существовать организмы, способные выдерживать очень высокие температуры и давления.

Критическая температура находится в прямой зависимости от давления. Глубоководные драги поднимали многочисленных животных со дна самых глубоких впадин океана — с глубины свыше 8 тысяч метров, где они жили под давлением в 800 атмосфер (при погружении в воду на каждые 10 метров давление увеличивается на одну атмосферу).

Советские микробиологи обнаруживали живые бактерии в нефтеносных скважинах на глубине в 1 000 метров. Академик В. И. Вернадский считает, что живые организмы могут встречаться под землей на глубине в 4 тысячи метров.

Лабораторными исследованиями установлено, что дрожжевые грибки могут выдерживать давление в 8 тысяч атмосфер.

Скрытые формы жизни — семена или споры — могут сохраняться длительное время в «безвоздушном» пространстве, то есть при давлениях, равных тысячным долям атмосферы.

На высоте в 7 тысяч метров и при давлении примерно в 225 миллиметров ртутного столба человек теряет сознание. Но ведь крупные горные птицы — кондоры — парят около высочайших горных вершин например у Эвереста в Гималаях высотой 8 882 метра. Тли, мухи найдены в воздухе на высоте в 8 200 метров. Шар-зонд приносит споры бактерий и плесневых грибков с высоты в 33 тысячи метров — из заоблачных областей атмосферы, пронизываемых мощным космическим излучением.

Огромна и область химических изменений, которые выдерживает жизнь. Споры и зерна могут неопределенное время находиться без всякого вреда в среде, лишенной газов и воды, то есть вполне сухой.

Химические среды, в которых может существовать жизнь, чрезвычайно разнообразны. Бацилла Борацикола, живущая в горячих борных источниках Тосканы, свободно выдерживает 10-процентный раствор серной кислоты при обычной температуре и 0,3-процентный раствор сулемы. Некоторые бактерии и инфузории выдерживают даже концентрированные растворы сулемы. Дрожжи живут в растворах фтористого натрия. Личинки некоторых мух выживают в 10-процентном растворе формалина.

Наукой доказано существование живых существ, лишенных хлорофилла, но добывающих себе питание из неорганических веществ. Эти невидимые существа — бактерии живут в почвах, в верхних слоях земной коры, проникают в глубокие толщи океана. Для поддержания своей жизнедеятельности они употребляют химическую энергию минералов, богатых кислородом, поэтому не зависят от других организмов и солнечных лучей.

Число видов таких бактерий незначительно. Оно не превышает сотни. Между тем видов зеленых растений известно до 180 тысяч.

Листья подснежника ранней весной пробились из-под снега.

Солданелла пробивает толстый слой снега.

Но одна бактерия может произвести в один день несколько триллионов особей. А одна одноклеточная зеленая водоросль, из всех растений наиболее быстро размножающаяся, дает в тот же промежуток времени лишь несколько особей, а большей частью около одной особи в два-три дня.

Несмотря на микроскопические размеры, из-за поразительной силы размножения значение бактерий в природе огромно.

Вот вы, читатель, теперь и подумайте — существуют или не существуют микроорганизмы на других планетах, в частности, на Марсе и Венере. Или иначе: существует ли жизнь на планетах?

Мы познакомили вас с физическими и химическими свойствами планет солнечной системы, с колоссальной приспособляемостью растений и микроорганизмов к условиям среды.

Отрешитесь от обычных представлений о жизни, загляните глубже в сущность вопроса — и вы убедитесь, что жизнь существует и на других планетах. Во всяком случае, мы с уверенностью говорим о существовании микроорганизмов на Марсе и Венере.

Можно ли сказать то же о планетах-гигантах — Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне?

Да, можно, и вот почему.

Атмосферы планет-гигантов заполнены газами метаном (он же рудничный, или болотный, газ) и аммиаком. Микроорганизмы могут жить в этих газах. Между прочим, газы метан и аммиак в основном происходят от разложения отживших организмов.

По некоторым данным можно считать, что с углублением в атмосферы планет-гигантов температура постепенно повышается и на некоторой глубине становится нулевой и положительной. Интересно отметить, что при сравнении спектра метана из светильного газа, имеющего органическое происхождение, со спектрами планет-гигантов получилось полное сходство, тогда как между спектрами этих планет и аммиака лабораторного, синтетического найдено различие. Следовательно, в условиях планет-гигантов могут существовать микроорганизмы.

Могут ли существовать высшие животные на Марсе, свойства которого нам известны несравненно лучше, чем свойства Венеры?

Необходимо открыто сказать, что здесь мы вступаем в область чрезвычайно темную. На Земле растения и высшие животные находятся в теснейшей связи— растения выделяют кислород, которым дышат животные, а животные выделяют углекислый газ, обеспечивающий растениям воздушное питание. В атмосфере Марса, как говорилось выше, присутствие кислорода не обнаружено. Правда, присутствие паров воды в его атмосфере также не обнаружено, хотя нет сомнения, что вода на Марсе есть, а следовательно, есть и пары воды в воздухе.

Несомненно, что спектральный анализ в применении к атмосфере Марса еще не сказал своего последнего слова. Дальнейшие исследования Марса при помощи мощных астрономических приборов и развитие некоторых вопросов физики дадут возможность расширить знания о жизни на этой планете.

Как видим, астроботаника уже переросла в науку о внеземной жизни в более широком смысле, то есть в астробиологию. Мощные астрономические инструменты позволят нам исследовать свет планет, проникая возможно дальше в инфракрасные лучи.

Тесная связь астробиологии с астрономией, физикой, химией, биологией объединит усилия исследователей. Все это даст науке единый комплекс знаний о жизни на Земле и других планетах.

Что пишут зарубежные ученые о возможности жизни на других планетах

Нельзя себе представить дело так, будто все зарубежные ученые придерживаются мнения об исключительности земной жизни. Мы назвали английского астронома Джинса, который пытается отрицать распространенность жизни во Вселенной. Есть, конечно, и другие астрономы, подобные ему. Но есть и ученые, считающие, что жизнь существует и на других планетах.

Интерес к исследованию возможности жизни на других планетах сильно возрос во всех странах.

В последние годы напечатано много статей в иностранных журналах о возможности жизни на других планетах. Поэтому советским читателям, которых мы познакомили с нашими выводами, небезинтересно знать, что же пишут зарубежные ученые по этому вопросу.

Исследователь планет американский астроном Кейпер в 1952 году издал свою книгу «Атмосферы Земли и планет». Выводы, к которым он пришел, весьма важны.

Кейпер пишет, что в тех местах Марса, где предполагается растительность, наблюдается изменение цвета с сезонами, повидимому, зависящее от относительной влажности.

Зелено-голубые площади после засыпания их песком и пылью из марсианских пустынь имеют способность возобновляться. Этим свойством могут обладать только растения. Минеральные образования уже давным-давно были бы погребены под желтой пылью.

Присутствуют на Марсе углекислота, вода и, вероятно, азот. Пределы температуры хотя и велики, но не чрезмерны. Растения могут получать на Марсе питание от пыли и кристаллов льда, падающих на растительные площади.

В прежние периоды на Марсе был более мягкий и более влажный климат. Эта планета имела так же много времени для эволюции жизни, как и Земля. Конечно, развитие растительности на Марсе происходило по-иному, чем на Земле.

Если жизнь существует хотя бы только на двух планетах солнечной системы, пишет Кейпер, то весьма заманчиво заключить, что по истечении достаточного времени она может самопроизвольно зарождаться, где только позволят условия. Планетных систем во Вселенной множество. Нет оснований считать, что жизнь ограничена лишь Землей.

А вот мнение другого представителя науки — немецкого профессора физиологии Стругхолда, работающего в США.

Стругхолд пишет, что при рассмотрении вопроса о жизни на Марсе необходимо иметь в виду особенности среды, то есть температуру и кислород. Ведь структура всякого живого тела во Вселенной основана на атоме углерода и на его химических свойствах. Температура, свет, вода, химический состав почвы и воздуха накладывают на жизнь некоторые границы. Только внутри этих границ может существовать и развиваться активная жизнь.

Что значат активные проявления жизни? Это — рост и деятельность мускулов и нервов. Активные проявления их возможны только при определенной температуре. Температурная область начинается на несколько градусов ниже точки замерзания воды и кончается приблизительно на 60 градусах. Только теплолюбивые бактерии еще жизнеспособны при температурах выше 70 градусов. Бактерии, споры и некоторые семена могут переносить в течение нескольких часов даже температуру в 120 градусов. Арктические растения переносят температуру —60 градусов. Быстро переохлажденные организмы, такие, как водоросли, бактерии, лишайники и мхи, могут пережить в течение недели в жидком азоте, кислороде, водороде или гелии при температуре, близкой к абсолютному нулю. Значит, в этой области, пишет Стругхолд, жизнь возможна — скрытая или покоящаяся. Очень низкая температура не уничтожает безусловно жизнь, если холод длится временно.

Стругхолд пишет, что Марс и Венера являются вместе с Землей единственными планетами, которые в температурном отношении имеют условия для жизни в нашем понимании. Марс — жизнелюбивая планета. Правда, в атмосфере Марса не удалось обнаружить кислород, но ведь есть анаэробное дыхание, которое не нуждается в кислороде.

Человек нуждается по меньшей мере в 65 миллиметрах давления кислорода. Это соответствует высоте в 7 тысяч метров. Приспособление человека к такой высоте возможно, что подтверждено экспедицией в Гималаях. Но длительная жизнь человека возможна в крайнем случае лишь на высоте до 5 тысяч метров. По современным данным, давление кислорода на Марсе достигает в лучшем случае сотой части минимального давления кислорода, необходимого для человека.

Наименьшее давление кислорода, необходимое для других теплокровных животных (кошки, собаки, свиньи, крысы и т. д.), соответствует высоте от 8 тысяч до 12 тысяч метров.

В марсианском климате могут жить растения, которые способны сопротивляться холоду и сухости. Это растения типа лишайников и мхов.

У земных растений есть механизм, который поддерживает дыхание. Марсианская растительность приспособилась к среде, бедной кислородом и водой.

Деятельная жизнь растений на Марсе может быть только на дневной стороне планеты. Ночью растения находятся в состоянии скрытой жизни. Это является преимуществом. Земные растения могут дышать ночью, так как для их нужды имеется огромный запас кислорода в воздухе. А в марсианской среде, бедной кислородом или вовсе лишенной его, сочетание темноты и холода физиологически благоприятнее, чем сочетание темноты и тепла. В холодные марсианские ночи растения полностью отдыхают. Кислородная проблема представляет поэтому меньше трудностей, чем обычно считают.

Хотя в атмосфере Марса нет кислорода, пишет Стругхолд, но в растительных телах может существовать собственный кислородный слой, который всегда передвигается вокруг планеты вместе с солнечным светом.

В другой своей книге «Зеленая и красная планета», которая выпущена в 1953 году, профессор Стругхолд указывает, что если бы атмосфера Марса состояла даже из чистого кислорода, земной человек не мог бы дышать ею. Почему? Потому, что при давлении в 70 миллиметров ртути на поверхности Марса легкие земного человека не могли бы получить нисколько кислорода, так как они были бы заняты парами воды и углекислым газом под давлением до 87 миллиметров.

Как практическая мера, земной человек должен был бы иметь на Марсе кислород под давлением, приблизительно в 3 раза большим, чем воздух на поверхности этой планеты, что соответствует полному давлению в нашей атмосфере на высоте 9 150 метров. Только тогда он мог бы выжить на Марсе.

При давлении в 70 миллиметров на поверхности Марса вода должна кипеть при температуре +43 градуса. Но такая температура на Марсе никогда не достигается даже в полдень под тропиками в середине лета. Наибольшая температура на Марсе не превышает + 31 градуса. Следовательно, вода остается в жидком состоянии и не превращается в пар. Также жидкости в нашем теле не будут кипеть на поверхности Марса. Кипение произошло бы только при давлении в 47 миллиметров. В земной атмосфере такое давление находится на высоте 19 200 метров.

Организмы, которые могут выжить в земной атмосфере выше 17 тысяч метров, вероятно, могли бы выжить на Марсе. Бактерии, собранные в пробах воздуха на высоте 19 800 метров и помещенные в питательную среду, проросли. Следовательно, они выжили на столь потрясающих высотах.

В высшей степени невероятно, чтобы мы нашли на Марсе какое-либо существо, похожее на земного человека. Стругхолд пишет, что с небольшими приспособлениями такого рода, какими снабжают летчиков, планирующих в высоких слоях земной атмосферы, человек мог бы продержаться на Марсе значительное время без неудобств. Исследователь мог бы найти среду на Марсе не более трудной, чем, например, в Антарктике.

На Марсе мы не нашли бы огня, требующего свободного кислорода. В земной атмосфере высоту в 20 тысяч метров можно считать предельной, за которой пламя не будет гореть.

Недостаток кислорода препятствует на Марсе развитию животной и растительной жизни высшего порядка. Есть хорошие признаки для примитивного типа растительной жизни, подобной лишайникам, которые живут на наших пустынных скалах и в арктических тундрах. Не исключена возможность жизни простейших организмов на Марсе.

Профессор Стругхолд отметил, что исчерпывающий ответ о жизни на Марсе даст полет на эту планету. Тогда, может быть, будет обнаружено, что жизнь на Марсе существует даже в высокоорганизованном состоянии, приспособленном, конечно, к марсианским условиям.

Высказывания Струхголда обращают внимание на многие факты, ускользающие от некоторых исследователей. Эти высказывания мы считаем весьма основательными. Но Стругхолду, когда он писал свою книгу, еще не известны были работы сектора астроботаники пашей Академии наук. В частности, существенное значение имеет открытие, что оптические свойства марсианских растений сравнимы со свойствами высших земных растений, живущих в суровых условиях высоких гор и субарктики. К тому же лишайники и мхи, о которых упоминает Стругхолд, не меняют с временами года своей окраски, а на Марсе есть места, которые меняют свою окраску в полном соответствии с тем, что наблюдается у земных листопадных растений средних поясов Земли.

В мае 1953 года в журнале Британского межпланетного общества напечатан отчет об интересной лекции профессора Бернала под названием «Эволюция жизни во Вселенной».

Профессор Бернал в начале лекции подчеркнул, что древнегреческий ученый Аристотель считал, что каждый живой вид всегда существовал со своими особенными характеристиками; также и в конце XIX века считали, что 92 химических элемента с самого начала вещей были разделены. Но теперь мы знаем, что даже химические элементы имели свою историю так же, как и все живое, эволюционировавшее из простого начала. Природа материи может изучаться только тогда, когда одновременно изучается ее история. То же самое применимо и к изучению жизни.

Что представляла собою Земля до появления на ней жизни? — спрашивает профессор Бернал. Тогда не было никакой почвы, так как почва есть сложное органическое тело и составляет главную массу живой материи на Земле. Наука узнала, каковы были во время начала жизни воздух, вода и океаны.

Профессор Бернал говорит о двух теориях происхождения Земли. Грубое деление этих теорий — это «горячая» и «холодная».

«Горячая» теория состоит в том, что Земля была вначале небольшим куском Солнца. «Холодная» теория состоит в том, что Земля образовалась из слипания пыли. Профессор Бернал думает, что все эти теории пока ошибочны. По его мнению, чтобы дать удовлетворительную теорию, надо быть механиком, электродинамиком, термодинамиком, физическим химиком, космическим минералогом и знатоком многих других вещей. Необходимо, чтобы все эти ученые работали вместе. Только соединив все эти головы вместе, можно получить некоторое подобие ответа.

Советские ученые основали отдел космобиологии для изучения показателей биологической активности на других планетах. Эта биология не ограничивается одной нашей планетой, но изучает характер космобиологии во Вселенной.

В Галактике могут быть планеты разных стадий развития. И это всегда надо иметь в виду, чтобы установить научную истину.

В английской газете «Дэйли Уоркер» в 1954 году напечатана статья Дональда Мичи под заголовком «Жизнь зелена на Марсе, когда тает снег», где подчеркнуто, что спектральные свойства мест Марса отличаются от типичных спектральных свойств хлорофилла и что это доказано Институтом астроботаники, который находится в Алма-Ате (СССР). Вследствие сурового марсианского климата зеленые растения на этой планете могут походить на субарктические и высокогорные растения Земли. Автор статьи делает ссылку и на американского астронома Кейпера, который нашел, что марсоподобные спектральные свойства имеют лишайники, являющиеся весьма выносливыми земными растениями, способными противостоять почти любым климатическим крайностям.

Во французском научно-популярном журнале «Л'Астрономи» в 1954 голу лилльский астроном Курганов кратко изложил достижения советской астробиологии. Он подчеркнул наш тезис о том, что свойства жизни во Вселенной едины по существу, но могут принимать различные формы и проявляться по-разному, что жизнь широко приспосабливается к условиям среды, поэтому ни один из научных фактов не противоречит в настоящее время мысли о жизни на Марсе.

Интерес к советской астроботанике проявляют и в Италии, в частности, читатели журнала «Целюм» (по-латыни означает «небо»). Астрономическая обсерватория в США, основанная в конце XIX столетия энтузиастом изучения Марса Ловеллом, выразила желание поставить исследования жизни на других планетах по методу нашего сектора астроботаники.

Наша статья, напечатанная в 1955 году в журнале Британской астрономической ассоциации, вызвала интерес у американского астрофизика Харлоу Шепли. В Гарвардском университете в декабре 1955 года он прочитал лекцию, посвященную достижениям нашего сектора астроботаники.

В Париже в декабре 1955 года журнал «Горизонты» опубликовал статью под названием «Родилась новая наука — астроботаника». В статье говорится, что близко время, когда земные исследователи высадятся на планете Марс. Там они встретят мир, отличающийся от нашего, со своей атмосферой, со своим климатом, и, быть может, со своей жизнью — животной и растительной. Автор статьи предпринял путешествие больше чем за 7 тысяч километров в Алма-Ату, где родилась астроботаника. Он подробно изложил сущность работ нашего сектора астроботаники. В № 55 журнала «В защиту мира» за 1955 год статья переведена на русский язык.

Как видите, зарубежные ученые проявляют большой интерес к астроботанике. Она перерастает уже в более широкую науку о жизни вне Земли, то есть в астробиологию.

Советский Союз должен быть пионером создания института астробиологии. В нем должны работать ученые самых разнообразных специальностей — астрономы, физики, химики, ботаники, зоологи, микробиологи, метеорологи и другие. С помощью астрономической обсерватории специального назначения, оборудованной точнейшими инструментами, они решат важную проблему о жизни во Вселенной.

Общебиологическое значение астроботанических исследований[1]

Известным человеку и пока единственным средством связи в мировом пространстве, вестником событий, происшедших во Вселенной на отрезке времени свыше одного миллиарда лет, является световой луч. В той или иной мере он поглощается и отражается качественно различными поверхностями.

Для человека — жителя Земли — вполне доступно всестороннее изучение отражательной способности разнообразных живых и мертвых земных поверхностей. Наблюдательная техника в астрофизике позволяет человеку изучать отражательные свойства других планет. Применение оптического метода позволило нам не только подтвердить наличие растительности на Марсе, но и установить ряд ее свойств.

Астроботанические исследования имеют общебиологическое значение. Они являются пока единственной опытной основой для разработки проблемы о жизни во Вселенной.

Все сказанное нами об особенностях растительности на Марсе расширяет круг ведения ботаники. До настоящего времени ботаники располагали главным образом чисто морфологическими данными, указывающими на то, как определенные группы растений приспособились к существованию в крайних условиях среды (недостаток воды, высокие температуры почвы и воздуха и т. п.). Хотя в биохимии растений накоплен богатый материал, доказывающий, что растения в процессе приспособления к окружающим условиям изменяют свой химический состав, но результаты биохимических исследований трудно перенести на живое растение.

Имеющиеся астрономические данные о приспособлении растений к изменяющемуся световому и тепловому режиму на Земле и других планетах помогают ботаникам-морфологам углубить целый ряд положений, касающихся проблемы эволюции растительного мира. Можно, например, ближе подойти к познанию закономерностей жизни растительной клетки, таких явлений, как морозостойкость и засухоустойчивость.

Открытия в области астроботаники имеют огромное практическое значение при создании новых хозяйственно ценных сортов и видов растений путем целенаправленного воспитания подопытных форм при различном температурно-световом режиме. Применение последнего метода было разработано И. В. Мичуриным.

Вывод И. В. Мичурина о действии температуры на будущую окраску лепестков роз основан на глубоком знании жизни растений. Однако его недостаточно полное объяснение возникновения желтого колера не только действием высокой температуры, но и влиянием повышенной интенсивности и суммы света уточняется и углубляется современными астроботаническими исследованиями.

По нашему мнению, в настоящее время изучение дарвинизма и общей биологии без привлечения агроботанического материала невозможно. Для понимания общебиологических закономерностей важно знать материалы астроботанических исследований.

На кафедре ботаники Алма-Атинского педагогического института привлекают данные астроботаники. И это правильно. Точно так же поступает кафедра физиологии растений и микробиологии Казахского государственного университета. Основные выводы астроботаники изучаются студентами и в мичуринских научных кружках.

Научная общественность Советского Союза организовала совещания для обсуждения работ сектора астроботаники и его выводов. Первое такое совещание состоялось в 1952 году. Присутствовало до 400 человек. Участники научной дискуссии подчеркнули, что астроботаника по существу является астробиологией, правильно освещающей факты. Опираясь на общность законов природы, астроботаника предсказала ряд оптических свойств растений на основании наблюдений Марса, затем обнаружила эти свойства у тех земных растений, которые находятся в климатических условиях, приближающихся к марсианским. Этими открытиями астроботаника значительно продвинула вперед проблему жизни на других планетах и сняла некоторые основные возражения против существования растительности на Марсе.

Методы изучения оптических свойств растений, разработанные сектором астроботаники, открывают возможности решения практических задач, стоящих перед сельским хозяйством.

Участники дискуссии отметили также, что астроботаника, ставя на научную почву вопрос о возможности существования жизни на Марсе, служит острым оружием в борьбе против антинаучного, идеалистического, религиозного мировоззрения, будто носительницей жизни является только Земля.

В 1953 году состоялось второе совещание по вопросу о возможности жизни на других планетах. Оно было организовано по инициативе Ленинградского отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества и ленинградского Дома ученых.

Участники второй научной дискуссии подчеркнули, что открытия астробиологии подтверждают правильность материалистического взгляда на жизнь, как на закономерный этап в развитии материи, наступающий всюду там, где складываются благоприятные условия. Советская астробиология убедительно показала, что, несмотря на более суровые, чем на Земле, условия существования, органическая жизнь на соседней планете Марсе есть.

Результаты астробиологических исследований, как отметило совещание, приобретают серьезное практическое значение в агробиологии — в изучении радиационного режима культурных растений, в исследовании качественных особенностей стадийного развития растений, в направленном изменении наследственности растений и т. п.

Работа сектора астроботаники обсуждалась неоднократно на сессиях Астрономического совета Академии наук СССР, причем последняя сессия состоялась в Пулковской обсерватории в феврале 1956 года. Решения этой сессии имеют важное значение для дальнейшего развития астроботаники и астробиологии.

Так, уже заказано изготовление 70-сантиметрового планетного телескопа. Этот телескоп расширит техническую базу сектора астроботаники. Планетоведение примет в СССР еще больший размах.

Придет время — и работники советской науки скажут народу еще о многом, что делается на других планетах, особенно на Марсе.

Мы приоткрыли завесу тайны. То, что было когда-то загадкой, теперь познано.

Нет непознаваемых вещей. Сегодня неизвестно, а завтра станет известным. Наука не стоит на месте. Может быть, вот сейчас, когда мы заканчиваем писать эту книгу, кто-то из исследователей нашей солнечной системы уже сделал новый вклад в науку о жизни на других планетах.

Самое трудное — начало всякого дела. А начало сделано. Теперь уж нельзя утверждать, что носительницей жизни является только Земля.

Всюду, где есть подходящие условия, возникает жизнь и приспосабливается к окружающей среде.

Редактор А. Тарарухин.

Техн. редактор А. Игнатьева.

Обложка художника Р. Житкова.

Издательство «Московский рабочий», Москва, ул. Герцена, 24.

Л123866.

Подписано к печати 13/IХ 1956 г.

Формат бумаги 70X108 ¹/₃₂.

Бум. л. 1.0.

Печ. л. 2,74.

Уч. — изд. л. 2.61 + 0,15 (2 вклейки).

Тираж 50 000. Цена 1 руб. Зак. 86.

Типография изд-ва «Московский рабочий». Москва, Петровка, 17.