Полный профессиональный обзор многих аспектов возникновения и свойств живой материи на Земле и поисков жизни во вселенной вы найдете в работе Lingam and Loeb (2021). Более популярное описание происхождения и эволюции жизни на Земле см. у Ward and Kirschvink (2016). Достаточно доступно тема происхождения жизни обсуждается у Deamer (2020). В работе Joyce and Szostak (2018) представлена дискуссия о двух важнейших компонентах протоклетки – самовоспроизводящемся геноме, зашифрованном в нуклеиновой кислоте, и самовоспроизводящейся мембране. Простое введение в астробиологию как науку приведено у Plaxco and Gross (2021). Более эмоциональный рассказ о поисках внеземной жизни известным ученым см. в Seager (2020). Интересную подборку разнообразных заметок, связанных с поисками внеземной жизни, предлагает Al-Khalili (2016). Короткая книга Эрвина Шрёдингера «Что есть жизнь?», вдохновившая многие современные исследования, многократно переиздавалась – например, Schrödinger (2018). Нынешние представления о природе и свойствах живой материи см. у Nurse (2020). Мысль, что жизнь может быть космическим императивом, высказывается у de Duve (2011). England (2013) делает спекулятивное заявление, что обнаружил даже физические процессы, которые стояли за зарождением и эволюцией жизни, однако это не всех убедило. Исторические дебаты по вопросу о множественности обитаемых миров подробно описаны в работе Dick (1980). Прекрасная книга Greene (2020), посвященная исследованиям космоса, содержит краткий очерк вопроса о происхождении жизни. Глубокие рассуждения о законах, управляющих вселенной, и о том, как они допустили зарождение жизни, можно найти в Rees (2000). Статистический анализ вероятности зарождения жизни на Земле, который приходит к выводу, что жизнь – явление довольно частое, приведен в работе Spiegel and Turner (2012). Интересный сборник статей о «тонкой настройке» физических постоянных и о том, что их набор именно таков, чтобы возникла сложная жизнь, – Sloan et al. (2020). Tyson and Trefil (2021) предлагают увлекательный обзор различных вопросов о космосе, в том числе и о жизни во вселенной. Green (2023) предлагает прелестное описание поисков внеземной жизни на стыке науки и научной фантастики.
Al-Khalili, J., editor, 2016, Aliens: The World’s Leading Scientists on the Search for Extraterrestrial Life (New York: Picador).
Deamer, D. W., 2020, Origin of Life: What Everyone Needs to Know (Oxford: Oxford University Press).
Dick, S. J., 1980, “The Origins of the Extraterrestrial Life Debate and Its Relation to the Scientific Revolution,” Journal of the History of Ideas 41, no. 1 (January—March).
de Duve, C., 2011, “Life as a Cosmic Imperative?” Philosophical Transactions of the Royal Society A 369, no. 1936 (February).
England, J. L., 2013, “Statistical Physics of Self-Replication,” Journal of Chemical Physics 139, no. 12 (September).
Green, J., 2023, The Possibility of Life: Science, Imagination, and Our Quest for Kinship in the Cosmos (New York: Hanover Square Press).
Greene, B., 2020, Until the End of Time: Mind, Matter, and Our Search for Meaning in an Evolving Universe (New York: Alfred A. Knopf).
Joyce, G. F., and Szostak, J. W., 2018, “Protocells and RNA Self-Replication,” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 10, no. 9 (September).
Lingam, M., and Loeb, A., 2021, Life in the Cosmos: From Biosignatures to Technosignatures (Cambridge, MA: Harvard University Press).
Nurse, P., 2020, What Is Life? Understand Biology in Five Steps (Oxford: David Fickling Books).
Plaxco, K. W., and Gross, M., 2021, Astrobiology: An Introduction (Baltimore: Johns Hopkins University Press).
Rees, M., 2000, Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe (New York: Basic Books).
Schrödinger, E., 2018, What Is Life? With Mind and Matter and Autobiographical Sketches (Cambridge: Cambridge University Press).
Seager, S., 2020, The Smallest Lights in the Universe: A Memoir (New York: Crown).
Sloan, D., Batista, R. A., Hicks, M. T., and Davies, R., 2020, Fine-Tuning in the Physical Universe (Cambridge: Cambridge University Press).
Spiegel, D. S., and Turner, E. L., 2012, “Bayesian Analysis of the Astrobiological Implications of Life’s Early Emergence on Earth,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 109, no. 2 (January).
Tyson, N. D., and Trefil, J., 2021, Cosmic Queries: StarTalk’s Guide to Who We Are, How We Got Here, and Where We’re Going (Washington, DC: National Geographic).
Ward, P., and Kirschvink, J., 2016, A New History of Life: The Radical New Discoveries About the Origins and Evolution of Life on Earth (New York: Bloomsbury Publishing).
Сжатое популярное изложение истории вопроса о происхождении жизни на Земле и связанных с этим идей и гипотез предлагает Marshall (2021). Краткий профессиональный обзор исследований происхождения жизни на Земле, проведенных за последние несколько лет, можно найти в работах Sutherland (2016, 2017) и Szostak (2017a, 2017b), а также Joyce and Szostak (2018). Важнейшая роль «системной химии» в происхождении жизни на ранней Земле кратко описана в Szostak (2009). То, что РНК всегда побеждает потенциальные альтернативные молекулы, экспериментально показано у Kim et al. (2021). Потенциальная модель репликации первобытной РНК предложена у Zhou, Ding, and Szostak (2021). Как мы отмечали, несмотря на самые убедительные, по нашему мнению, доказательства не все ученые согласны с тем сценарием происхождения жизни, который мы предлагаем.
Joyce, G. F., and Szostak, J. W., 2018, “Protocells and RNA Self-Replication,” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 10, no. 9 (September).
Kim, S. C., et al., 2021, “The Emergence of RNA from the Heterogeneous Products of Prebiotic Nucleotide Synthesis,” Journal of the American Chemical Society 143, no. 9 (March).
Marshall, M., 2021, “BBC Earth: The Secret of How Life on Earth Began,” BBC, October 31, 2016, https://www.michaelcmarshall.com/blog/bbc-earth-the-secret-of-how-life-on-earth-began.
Sutherland, J. D., 2016, “The Origin of Life – Out of the Blue,” Angewandte Chemie International Edition 55, no. 1 (January).
Sutherland, J. D., 2017, “Studies on the Origin of Life – the End of the Beginning,” Nature Reviews Chemistry 1, no. 12.
Szostak, J. W., 2009, “Systems Chemistry on Early Earth,” Nature 459 (May 14).
Szostak, J. W., 2017a, “The Narrow Road to the Deep Past: In Search of the Chemistry of the Origin of Life,” Angewandte Chemie International Edition 56, no. 37 (September).
Szostak, J. W., 2017b, “The Origin of Life on Earth and the Design of Alternative Life Forms,” Molecular Frontiers Journal 1, no. 2 (December).
Zhou, L., Ding, D., and Szostak, J. W., 2021, “The Virtual Circular Genome Model for Primordial RNA Replication,” RNA 27, no. 1 (January).
Вероятный путь от химии к биологии в происхождении жизни на Земле описывает Шостак (Szostak 2017). В работе Gollihar, Levy, and Ellington (2014) объясняется, что к появлению первой самовоспроизводящейся системы, вероятно, привело несколько путей. О важнейшей роли ультрафиолета как для фотохимического синтеза предбиологических молекул, так и для отбора молекул, которые хорошо функционируют в биологии, пишут Green, Xu, and Sutherland (2021), а об общем происхождении прекурсоров молекул живой материи говорится в Patel et al. (2015).
Gollihar, J., Levy, M., and Ellington, A., 2014, “Many Paths to the Origin of Life,” Science 343 (January 17).
Green, N. J., Xu, J., and Sutherland, J. D., 2021, “Illuminating Life’s Origins: UV Photochemistry in Abiotic Synthesis of Biomolecules,” Journal of the American Chemical Society 143, no. 19 (May). Patel, B. H., Percivalle, C., Ritson, D. J., Duffy, C. D., and Sutherland, J. D., 2015, “Common Origins of RNA, Protein and Lipid Precursors in a Cyanosulfidic Protometabolism,” Nature Chemistry 7, no. 4 (April).
Sutherland, J. D., 2016, “The Origin of Life—Out of the Blue,” Angewandte Chemie International Edition 55, no. 1 (January).
Szostak, J. W., 2017, “The Narrow Road to the Deep Past: In Search of the Chemistry of the Origin of Life,” Angewandte Chemie International Edition 56, no. 37 (September).
Введение в аминокислоты см., к примеру, в работе Nelson and Cox (2021). Последовательность химических реакций, которые приводят к созданию аминокислоты из альдегида, открыл Штрекер (Strecker, 1850). Научные труды о лигировании пептидов – Canavelli et al. (2019) и Foden et al. (2020). Одновременный синтез прекурсоров рибонуклеотидов и аминокислот обсуждается в работе Ritson and Sutherland (2013).
Canavelli P., Islam S., and Powner, M. W., 2019, “Peptide Ligation by Chemoselective Aminonitrile Coupling in Water,” Nature 571 (July 25).
Foden, C. S., Islam, S., Fernández-García, C., Maugeri, L., Sheppard,T. D., and Powner, M. W., 2020, “Prebiotic Synthesis of Cysteine Peptides That Catalyze Peptide Ligation in Neutral Water,” Science 370 (November 13).
Nelson, D. L., and Cox, M. M., 2021, Lehninger Principles of Biochemistry, 8th ed. (New York: W. H. Freeman).
Ritson, D. J., and Sutherland, J. D., 2013, “Synthesis of Aldehydic Ribonucleotide and Amino Acid Precursors by Photoredox Chemistry,” Angewandte Chemie International Edition in English 52, no. 22 (May).
Strecker, A., 1850, “Ueber die künstliche Bildung der Milchsäure und einen neuen, dem Glycocoll homologen Körper,” Annalen der Chemie und Pharmacie 75, no. 1.
Революционная статья о сути клеточной жизни и ее вероятном происхождении на Земле – Szostak, Bartel, and Luisi (2001). Возникновение, рост и деление везикул экспериментально изучалось, в частности, в работах Hanczyc et al. (2003), Chen et al. (2004), Budin and Szostak (2011), Budin et al. (2014), and Kindt et al. (2020). Копирование калек РНК в моделях протоклеток рассматривают Adamala and Szostak (2013) и O’Flaherty et al. (2018). Модель виртуального кольцевого генома протестирована у Ding et al. (2023). Различные аспекты неферментного возникновения и репликации изучаются у Rajamani et al. (2010) и Radakovic et al. (2022). Нынешний научный консенсус по вопросу о лабораторной эволюции ферментов РНК при активности РНК-полимеразы прекрасно проиллюстрирован в работе Papastavrou et al. (2024).
Adamala, K., and Szostak, J. W., 2013, “Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells,” Science 342 (November 29).
Budin, I., and Szostak, J. W., 2011, “Physical Effects Underlying the Transition from Primitive to Modern Cell Membranes,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 108, no. 14 (March).
Budin, I., Prywes, N., Zhang, N., and Szostak, J. W., 2014, “ChАИn-Length Heterogeneity Allows for the Assembly of Fatty Acid Vesicles in Dilute Solutions,” Biophysical Journal 107, no. 7 (October).
Chen, I. A., Roberts, R. W., and Szostak, J. W., 2004, “The Emergence of Competition Between Model Protocells,” Science 305 (September 3).
Ding, D., Zhou, L., Mittal, S., and Szostak, J. W., 2023, “Experimental Tests of the Virtual Circular Genome Model for Nonenzymatic RNA Replication,” Journal of the American Chemical Society 145, no. 13 (April).
Hanczyc, M. M., Fujikawa, S. M., and Szostak, J. W., 2003, “Experimental Models of Primitive Cellular Compartments: Encapsulation, Growth, and Division,” Science 302 (October 24).
Kindt, J., Szostak, J. W., and Wang, A., 2020, “Bulk Self-Assembly of Giant, Unilamellar Vesicles,” ACS Nano 14, no. 11 (November).
O’Flaherty, D., Kamat, N. P., Mizra, F. N., Li, L., Prywes, N., and Szostak, J. W., 2018, “Copying of Mixed Sequence RNA Tem— plates Inside Model Protocells,” Journal of the American Chemical Society 140, no. 15 (April).
Papastavrou, N., Horning, D. P., and Joyce, G. F., 2024, “RNA— Catalyzed Evolution of Catalytic RNA,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 121, no. 11 (March).
Radakovic, A., et al., 2022, “Nonenzymatic Assembly of Active Chimeric Ribozymes from Aminoacylated RNA Oligonucleotides,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 119, no. 7 (February).
Rajamani, S., Ichida, J. K., Antal, T., Treco, D. A., Leu, K., Nowak, M. A., Szostak, J. W., and Chen, I. A., 2010, “Effect of Stalling After Mismatches on the Error Catastrophe in Nonenzymatic Nucleic Acid Replication,” Journal of the American Chemical Society 132, no. 16 (April).
Szostak, J. W., Bartel, D. P., and Luigi Luisi, P., 2001, “Synthesizing Life,” Nature 409 (January 18).
В работе Sasselov, Grotzinger, and Sutherland (2020) показано, как интегративный подход, сочетающий лабораторные эксперименты с геологическими, геохимическими и астрофизическими наблюдениями, помогает проложить надежный химический путь к живой материи. Краткое популярное описание того, как менялись представления о Поздней Тяжелой Бомбардировке Земли (или об ее отсутствии), дано в Mann (2018). Вероятное решение «парадокса тусклого молодого Солнца» и его следствия обсуждаются в O’Callaghan (2022). Ranjan et al. (2019) приводят доводы, подкрепляющие гипотезу, что жизнь на Земле возникла в мелких водоемах на суше, а не на дне океана. Биохимик Дэвид Димер в интервью Quanta Magazine также объяснил, почему он считает, что жизнь на Земле зародилась именно в мелких озерцах (см. Singer, 2016). Противоположное мнение – что жизнь зародилась у гидротермальных источников на морском дне – описывается и обсуждается в работе Russell (2021). Дополнительные доводы в пользу сценария мелких водоемов можно почерпнуть из того, что, как показано в Zhang et al. (2022), простые и заурядные изменения условий – колебания циклов замерзания—таяния – вероятно, сыграли важную роль в активации предбиологических нуклеотидов, неферментном копировании РНК, а следовательно, в появлении на ранней Земле системы генетической информации. Вероятная роль падения астероидов на раннюю Землю – создание восстановительной атмосферы, вывод на поверхность воды, создание колыбелей жизни – анализируется и обсуждается в работах Zahnle et al. (2020), Osinski et al. (2020) и Martin and Livio (2021, 2022).
Mann, A., 2018, “Bashing Holes in the Tale of Earth’s Troubled Youth,” Nature 553 (January 24).
Martin, R. G., and Livio, M., 2021, “How Much Water Was Delivered from the Asteroid Belt to the Earth After Its Formation?” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 506, no. 1 (September).
Martin, R. G., and Livio, M., 2022, “Asteroids and Life: How Special Is the Solar System?” Astrophysical Journal Letters 926, no. 2 (February).
O’Callaghan, J., 2022, “A Solution to the FАИnt Sun Paradox Reveals a Narrow Window for Life,” Quanta Magazine, January 27, https://www.quantamagazine.org/the-sun-was-dimmer-when-earth-formed-how-did-life-emerge-20220127/.
Osinski, G. R., Cockell, C. S., Pontefract, A., and Sapers, H. M., 2020, “The Role of Meteorite Impacts in the Origin of Life,” Astrobiology 20, no. 9 (September).
Ranjan, S., et al., 2019, “Nitrogen Oxide Concentrations in Natural Waters on Early Earth,” Geochemistry, Geophysics, Geosystems 20, no. 4 (April).
Russell, M. J., 2021, “The ‘Water Problem’ (sic), Illusory Pond and Life’s Submarine Emergence—A Review,” Life 11, no. 5 (May).
Sasselov, D. D., Grotzinger, J. P., and Sutherland, J. D., 2020, “The Origin of Life as a Planetary Phenomenon,” Science Advances 6, no. 6 (February).
Singer, E., 2016, “In Warm Greasy Puddles, the Spark of Life?” Quanta Magazine, March 17, https://www.quantamagazine.org/in-warm-greasy-puddles-the-spark-of-life-20160317/.
Zahnle, K. J., Lupu, R., Catling, D. C., and Wogan, N., 2020, “Creation and Evolution of Impact-Generated Reduced Atmospheres of Early Earth,” Planetary Science Journal 1, no. 1 (May).
Zhang, S. J., Duzdevich, D., Ding, D., and Szostak, J. W., 2022, “Freeze-Thaw Cycles Enable a Prebiotically Possible and Continuous Pathway from Nucleotide Activation to Nonenzymatic RNA Copying,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 119, no. 17 (April).
Поиски жизни на Марсе всесторонне описаны в прекрасной работе Stewart Johnson (2020). Shindell (2023) представляет историю увлечения человека Марсом. Богато иллюстрированную и прекрасно составленную презентацию марсианской миссии «Кьюриосити» можно найти в работе Kaufman (2014). Ранние этапы истории метеорита ALH84001 описывает Sawyer (2006). Более поздние находки в составе метеорита, доказывающие, что органические молекулы в нем сформировались в ходе геологических, а не биологических процессов, описаны в Steele et al. (2022). Более ранняя картина метеоритных данных опубликована в работе Martel et al. (2012). Об экспериментах «Викинга» и их результатах подробно рассказано в Cooper (1980). Shekhtman (2021) говорит об истории загадки марсианского метана. Вопрос о том, насколько необходима тектоника плит для поддержания жизни, исследуют Foley and Smye (2018). Новые данные о вулканической активности на Марсе описываются и обсуждаются в работе Plait (2023), а краткий обзор некоторых результатов с марсохода «Персеверанс» можно найти у Chang (2022). О вероятности найти горячие источники в кратере Гусева на Марсе говорится у Ruff et al. (2020), а в работе van Kranendonk et al. (2021) проанализирован феномен гидротермальных полей в контексте поиска жизни в Солнечной системе. Популярный рассказ о предположительном открытии фосфина в густой атмосфере Венеры и о вероятных следствиях из него можно найти в работе Stirone, Chang, and Overbye (2021). О самом этом открытии было объявлено в статье Greaves et al. (2021). Более профессиональные разборы этого результата и оценка потенциальных абиотических источников фосфина – Bains et al. (2021) и Bains et al. (2022).
Bains, W., et al., 2021, “Venusian Phosphine: A ‘Wow!’ Signal in Chemistry?” preprint, November 9, arXiv:2111.05182.
Bains, W., et al., 2022, “Constraints on the Production of Phosphine by Venusian Volcanoes,” Universe 8, no. 1 (January).
Chang, K., 2022, “On Mars, a Year of Surprise and Discovery,” New York Times, February 15, https://www.nytimes.com/2022/02/15/science/mars-nasa-perseverance.html.
Cooper Jr., H. S. F., 1980, The Search for Life on Mars: Evolution of an Idea (New York: Henry Holt and Company).
Foley, B. J., and Smye, A. J., 2018, “Carbon Cycling and Habitability of Earth-Sized Stagnant Lid Planets,” Astrobiology 18, no. 7 (July). Greaves, J. S., et al., 2021, “Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus,” Nature Astronomy 5 (July).
Kaufman, M., 2014, Mars Up Close: Inside the Curiosity Mission (Washington, DC: National Geographic).
Martel, J., et al., 2012, “Biomimetic Properties of Minerals and the Search for Life in the Martian Meteorite ALH84001,” Annual Review of Earth and Planetary Sciences 40.
Plait, P., 2023, “Volcanic Activity on Mars Upends Red Planet Assumptions,” Scientific American, January 5, https://www.scientificamerican.com/article/volcanic-activity-on-mars-upends-red-planet-assumptions/.
Ruff, S. W., et al., 2020, “The Case for Ancient Hot Springs in Gusev Crater, Mars,” Astrobiology 20, no. 4 (April).
Sawyer, K., 2006, The Rock from Mars: A Detective Story on Two Planets (New York: Random House).
Shekhtman, L., 2021, “First You See It, Then You Don’t: Scientists Closer to Explaining Mars Methane Mystery,” NASA Jet Propulsion Laboratory, June 29, https://www.jpl.nasa.gov/news/first-you-see-it-then-you-dont-scientists-closer-to-explaining-mars-methane-mystery.
Shindell, M., 2023, For the Love of Mars: A Human History of the Red Planet (Chicago: University of Chicago Press).
Steele, A., et al., 2022, “Organic Synthesis Associated with Serpentinization and Carbonation on Early Mars,” Science 375 (January 13).
Stewart Johnson, S., 2020, The Sirens of Mars: Searching for Life on Another World (New York: Crown).
Stirone, S., Chang, K., and Overbye, D., 2021, “Life on Venus? Astronomers See a Signal in Its Clouds,” New York Times, June 22, https://www.nytimes.com/2020/09/14/science/venus-life-clouds.html.
van Kranendonk, M. J., et al., 2021, “Terrestrial Hydrothermal Fields and the Search for Life in the Solar System,” Bulletin of the American Astronomical Society 53, no. 4 (May).
Hand (2020) прекрасно описывает исследования спутников Юпитера и Сатурна и поиски жизни в подповерхностных океанах этих небесных тел. О потенциальной обитаемости Европы первыми писали Reynolds et al. (1983). Мысль, что жизнь может сохраняться в жидких океанах под очень толстым слоем льда, по-видимому, подтверждается исследованиями живых организмов из озера Восток в Антарктиде (см. Gura and Rogers, 2020). Хорошее популярное объяснение, почему одним из самых перспективных объектов для поиска жизни в Солнечной системе считается Энцелад, приведено в NASA (2017). Вопрос о вероятности жизни на Титане всесторонне рассмотрен в работе McKay (2016), а сам Титан подробно описан у Lorenz (2020). Открытие, что наблюдаемые темпы испускания метана с Энцелада, по крайней мере приблизительно, соответствуют гипотезе об условиях, пригодных для жизни метаногенов, описано в работе Affholder et al. (2021). Обнаружение цианида водорода в выбросах с Энцелада описано в Peter, Nordheim, and Hand (2023). Спекулятивные идеи о существовании разных типов жизни на Титане исследуют Sandström and Rahm (2020), а мысль, что небольшие объемы цианида водорода, вероятно, сольватируют полярные молекулы (в частности, водяной лед) в жидких углеводородах, высказывают Lorenz, Lunine, and Neish (2011).
Affholder, A., et al., 2021, “Bayesian Analysis of Enceladus’s Plume Data to Assess Methanogenesis,” Nature Astronomy 5 (June).
Gura, C., and Rogers, S. O., 2020, “Metatranscriptomic and Metagenomic Analysis of Biological Diversity in Subglacial Lake Vostok (Antarctica),” Biology 9, no. 3 (March).
Hand, K. P., 2020, Alien Oceans: The Search for Life in the Depths of Space (Princeton: Princeton University Press).
Lorenz, R., 2020, Saturn’s Moon Titan: From 4.5 Billion Years Ago to the Present (Sparkford, UK: Haynes Publishing).
Lorenz, R. D., Lunine, J. I., and Neish, C. D., 2011, “Cyanide Soap? Dissolved Material in Titan’s Seas,” European Planetary Science Congress (EPSC) – Division for Planetary Sciences meeting 2011, 488.
McKay, C. P., 2016, “Titan as the Abode of Life,” Life 6, no. 1 (February).
Nadis, S., 2020, “He Found ‘Islands of Fertility’ Beneath Antarctica’s Ice,” Quanta Magazine, July 20, https://www.quantamagazine.org/john-priscu-finds-life-in-antarcticas-frozen-lakes-20200720/.
NASA, 2017, “The Moon with the Plume,” April 12, https://science.nasa.gov/missions/cassini/the-moon-with-the-plume/.
Peter, J. S., Nordheim, T. A., and Hand, K. P., 2023, “Detection of HCN and Diverse Redox Chemistry in the Plume of Enceladus,” Nature Astronomy 8.
Reynolds, R. T., Squires, S. W., Colburn, D. S., and McKay, C. P., 1983, “On the Habitability of Europa,” Icarus 56, no. 2 (November).
Sandström, H., and Rahm, M., 2020, “Can Polarity-Inverted Membranes Self-Assemble on Titan?”, Science Advances 6, no. 4 (January).
Литература по обнаружению экзопланет вообще и по потенциально обитаемым планетам и их свойствам в частности весьма обширна. Прекрасное описание поисков планет земного типа можно найти в работе Kaltenegger (2024). Обзор применяемых методов и характеристик экзопланет см. в Mason (2010). Вероятно, самый полный обзор исследований экзопланет дает Perryman (2018). О разнообразии экзопланет пишут в своей книге Summers and Trefil (2017). Количество обитаемых экзопланет оценивается в работах Dressing and Charbonneau (2015) и Bryson et al. (2021). Schulze-Makuch et al. (2020) выделяют несколько экзопланет, где, по их мнению, условия для обитания даже лучше, чем на Земле. У Hill et al. (2023) приведен каталог экзопланет в пригодной для обитания зоне их звезд. О строительстве ниши пишут Laland, Mathews, and Feldman (2016). Интересное интервью с Лизой Кальтенеггер, создательницей компьютерной программы, модулирующей потенциально обитаемые миры, можно найти в Sokol (2022). Атмосферы экзопланет и методы их изучения описаны в работах Seager and Deming (2010) и Deming and Seager (2017). Превосходное подробное (техническое) обсуждение потенциальных экзопланетных биосигнатур приводится, в частности, в Catling et al. (2018) и Schwieterman et al. (2018). Более общий очерк того, что такое биосигнатура, дан в Chan et al. (2019). Конкретный вопрос о кислороде как биосигнатуре тщательно разобран в Meadows et al. (2018). Возможность обнаружить блики океанов на экзопланетах анализируют Lustig-Yaeger et al. (2018). Пригодность для обитания планет вокруг карликов класса М обсуждалась очень широко. Примеры дискуссий по поводу разных проблем, связанных с планетами, которые вращаются вокруг звезд с низкой массой, можно найти у Shields, Ballard, and Asher Johnson (2016), Wandel (2018), Ranjan, Wordsworth, and Sasselov (2017) и Childs, Martin, and Livio (2022). Перечень потенциально обитаемых экзопланет ведется и обновляется в каталоге PHL@UPR Arecibo «Habitable Exoplanets Catalog»: https://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog. Вероятность жизни на экзоспутниках (спутниках экзопланет) прекрасно описана в популярной статье Billings (2017). Недавние наблюдения экзопланет системы TRAPPIST-1 описаны в работе Greene et al. (2023) и Zieba at al. (2023), а потенциальные следствия из их результатов можно найти у Selsis et al. (2023). Спектры вспышек TRAPPIST-1 рассмотрены в статье Howard et al. (2023). Обнаружение метана и углекислого газа и вероятность найти диметилсульфид на K2-18b обсуждаются в работе Madhusudhan et al. (2023). Shorttle et al. (2024) предполагают, что океан на поверхности K2-18b, вероятно, не водяной, а лавовый. Рекомендации из 2020 Astrophysics Decadal Survey за 2020 год можно найти в Dreier (2021) и Kaufman (2021).
Billings, L., 2017, “The Search for Life on Faraway Moons,” Scientific American, special ed. (Fall 2017).
Bryson, S., et al., 2021, “The Occurrence of Rocky Habitable-Zone Planets Around Solar-Like Stars from Kepler Data,” Astronomical Journal 161, no. 1 (December).
Catling, D. C., et al., 2018, “Exoplanet Biosignatures: A Framework for Their Assessment,” Astrobiology 18, no. 6 (June).
Chan, M. A., et al., 2019, “Deciphering Biosignatures in Planetary Contexts,” Astrobiology 19, no. 9 (September).
Childs, A. C., Martin, R. G., and Livio, M., 2022, “Life on Exoplanets in the Habitable Zone of M Dwarfs?” Astrophysical Journal Letters 937, no. 2 (October).
Deming, L. D., and Seager, S., 2017, “Illusion and Reality in the Atmospheres of Exoplanets,” Journal of Geophysical Research: Planets 122.
Dreier, C., 2021, “Your Guide to the 2020 Astrophysics Decadal Survey: The Future, If You Want It,” Planetary Society, December 3, https://www.planetary.org/articles/the-2020-astrophysics-decadal-survey-guide.
Dressing, C. D., and Charbonneau, D., 2015, “The Occurrence of Potentially Habitable Planets Orbiting M Dwarfs Estimated from the Full Kepler Dataset and an Empirical Measurement of the Detection Sensitivity,” Astrophysical Journal 807, no. 1 (July).
Greene, T. P., et al., 2023, “Thermal Emission from the Earth-Sized Exoplanet TRAPPIST-1 b Using JWST,” Nature 618 (June 1).
Hill, M. L., et al., 2023, “A Catalog of Habitable Zone Exoplanets,” Astronomical Journal 165, no. 34 (February).
Howard, W. S., et al., 2023, “Characterizing the Near-Infrared Spectra of Flares from TRAPPIST-1 During JWST Transit Spectroscopy Observations,” October 5, arXiv:2310.03792.
Kaltenegger, L., 2024, Alien Earths: The New Science of Planet Hunting in the Cosmos (New York: St. Martin’s Press).
Kaufman, M., 2021, “NASA Should Build a Grand Observatory Designed to Search for Life Beyond Earth, Panel Concludes,” Many Worlds, November 5, https://manyworlds.space/2021/11/05/nasa-should-build-a-grand-observatory-designed-to-search-for-life-beyond-earth-panel-concludes/.
Laland, K., Matthews, B., and Feldman, M. W., 2016, “An Introduction to Niche Construction Theory,” Evolutionary Ecology 30, no. 2. Lustig-Yaeger, J., et al., 2018, “Detecting Ocean Glint on Exoplanets Using Multiphase Mapping,” Astronomical Journal 156, no. 6 (December).
Madhusudhan, N., et al., 2023, “Carbon-Bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere,” October 4, arXiv:2309.05566.
Mason, J. W., editor, 2010, Exoplanets: Detection, Formation, Properties, Habitability (Chichester, UK: Praxis Publishing).
Meadows, V. S., et al., 2018, “Exoplanet Biosignatures: Understanding Oxygen as a Biosignature in the Context of Its Environment,” Astrobiology 18, no. 6 (June).
Perryman, M., 2018, The Exoplanet Handbook, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press).
Ranjan, S., Wordsworth, R., and Sasselov, D., 2017, “The Surface UV Environment on Planets Orbiting M Dwarfs: Implications for Prebiotic Chemistry and the Need for Experimental Follow-Up,” Astrophysical Journal 843, no. 110 (July).
Schulze-Makuch, D., Heller, R., and Guinan, E., 2020, “In Search for a Planet Better Than Earth: Top Contenders for a Superhabitable World,” Astrobiology 20, no. 12 (December).
Schwieterman, E. W., et al., 2018, “Exoplanet Biosignatures: A Review of Remotely Detectable Signs of Life,” Astrobiology 18, no. 6 (June).
Seager, S., and Deming, D., 2010, “Exoplanet Atmospheres,” Annual Review of Astronomy and Astrophysics 48.
Selsis, F., et al., 2023, “A Cool Runaway Greenhouse Without Surface Magma Ocean,” Nature 620 (August 9).
Shields, A. L., Ballard, S., and Asher Johnson, J., 2016, “The Habitability of Planets Orbiting M-Dwarf Stars,” Physics Reports 663 (December).
Shorttle, O., et al., 2024, “Distinguishing Oceans of Water from Magma on Mini-Neptune K2-18b,” Astrophysical Journal Letters 962, no. 1 (February).
Sokol, J., 2022, “A Dream of Discovering Alien Life Finds New Hope,” Quanta Magazine, November 3, https://www.quantamagazine.org/alien-life-a-dream-of-discovery-finds-new-hope-20221103/.
Summers, M., and Trefil, J., 2017, Exoplanets: Diamond Worlds, Super Earths, Pulsar Planets, and the New Search for Life Beyond Our Solar System (Washington, DC: Smithsonian Books).
Wandel, A., 2018, “On the Biohabitability of M-Dwarf Planets,” Astronomical Journal 856, no. 3 (April).
Zieba, S., et al., 2023, “No Thick Carbon Dioxide Atmosphere on the Rocky Exoplanet TRAPPIST-1 c,” Nature 620 (August 24).
Szostak (2017) рассуждает о том, что, как указывает широкий диапазон синтетической химии, вероятно, искусственную жизнь можно создать на основе биохимии, отличающейся от земной. Moskowitz (2017) приводит неплохой популярный обзор экстремальных молекул, обнаруженных в космосе. Прекрасное исследование кремния как вероятного строительного материала живой материи (вместо углерода) см. у Petkowski, Bains, and Seager (2020). Bains et al. (2021) изучают возможность применения серной кислоты как растворителя, альтернативного воде. В работе Kunieda, Nakamura, and Evans (1991) исследуется возникновение «вывернутых наизнанку» везикул в неполяризованных органических растворителях. Формирование искусственных мембран, химически отличающихся от биологических, изучают Hardy et al. (2015). Scoles (2023) приводит популярное описание исследований жизни в непривычных для нас формах. Альтернативные генетические коды вкратце описывают Kubyshkin and Budisa (2019). В очень яркой спекулятивной книге Trefil and Summers (2019) исследуют возможные ответы на вопрос, как может выглядеть инопланетная жизнь. Любопытная попытка выявить вселенские законы масштабирования в биохимических реакциях живой материи приводится у Gagler et al. (2022). Bostrom (2014) прекрасно описывает потенциальную жизнь на основе искусственного интеллекта и «суперинтеллект».
Bains, W., Petkowski, J. J., Zhan, Z., and Seager, S., 2021, “Evaluating Alternatives to Water as Solvents for Life: The Example of Sulfuric Acid,” Life 11, no. 5 (May).
Bostrom, N., 2014, Superintelligence: Paths, Dangers, Strategies (Oxford: Oxford University Press).
Hardy, M. D., et al., 2015, “Self-Reproducing Catalyst Drives Repeated Phospholipid Synthesis and Membrane Growth,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 112, no. 27 (July).
Gagler, D. C., Karas, B., Kempes, C. P., and Waker, S. I., 2022, “Scaling Laws in Enzyme Function Reveal a New Kind of Biochemical Universality,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 119, no. 9 (March).
Kubyshkin, V., and Budisa, N., 2019, “Anticipating Alien Cells with Alternative Genetic Codes: Away from the Alanine World!” Current Opinion in Biotechnology 60 (December).
Kunieda, H., Nakamura, K., and Evans, D. F., 1991, “Formation of Reversed Vesicles,” Journal of the American Chemical Society 113, no. 3.
Moskowitz, C., 2017, “Extreme Molecules in Space,” Scientific American, special ed. (Fall 2017).
Petkowski, J. J., BАИns, W., and Seager, S., 2020, “On the Potential of Silicon as a Building Block for Life,” Life 10, no. 6 (June).
Scoles, S., 2023, “The Search for Extraterrestrial Life as We Don’t Know It,” Scientific American, February 1.
Szostak, J. W., 2017, “The Origin of Life on Earth and the Design of Alternative Life Forms,” Molecular Frontiers Journal 1, no. 2 (December).
Trefil, J., and Summers, M., 2019, Imagined Life: A Speculative Scientific Journey Among the Exoplanets in Search of Intelligent Aliens, Ice Creatures, and Supergravity Animals (Washington, DC: Smithsonian Books).
Уравнение Дрейка обсуждалось очень широко. Примеры – Lemonick (1998) и Frank (2018). Предположение, что разумные инопланетные цивилизации, вероятно, где-то существовали, также рассмотрено в работе Frank (2018). Другая версия уравнения Дрейка, которая дает оценку количества планет, где можно зарегистрировать биосигнатуры благодаря сочетанию наблюдений TESS и Космического телескопа имени Джеймса Уэбба, обсуждается у Seager (2016). В работе Webb (2015) приведены и всесторонне проанализированы 75 вариантов решений парадокса Ферми. Краткий популярный обзор поисков внеземной жизни дан у Livio and Silk (2017). Эмпирическую попытку оценить количество технологически развитых видов в нашей Галактике делают Engler and von Wehrden (2019). Доводы в пользу того, что сложная жизнь – это редкость и мы, вероятно, одни в космосе, приводят Carter (1983), Ward and Brownlee (2000), Davies (2010) и Gribbin (2011). В работе Livio (1999) указано вероятное слабое место в аргументации Картера. Антропный принцип подробно обсуждается у Bostrom (2002). Livio (2023) предлагает популярный разбор некоторых следствий из принципа Коперника.
Bostrom, N., 2002, Anthropic Bias: Observation Selection Effects in Science and Philosophy (Abingdon: Routledge).
Carter, B., 1983, “The Anthropic Principle and Its Implications for Biological Evolution,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London A 310 (December).
Davies, P., 2010, The Eerie Silence: Renewing Our Search for Alien Intelligence (Boston: Houghton Mifflin Harcourt).
Engler, J.-O., and von Wehrden, H., 2019, “‘Where Is Everybody?’: An Empirical ApprАИsal of Occurrence, Prevalence and SustАИnability of Technological Species in the Universe,” International Journal of Astrobiology 18, no. 6.
Frank, A., 2018, Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth (New York: W. W. Norton).
Gribbin, J., 2011, Alone in the Universe: Why Our Planet Is Unique (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons).
Lemonick, M. D., 1998, Other Worlds: The Search for Life in the Universe (New York: Simon & Schuster).
Livio, M., 1999, “How Rare Are Extraterrestrial Civilizations, and When Did They Emerge?” Astrophysical Journal 511, no. 1 (January).
Livio, M., 2023, “How Far Should We Take Our Cosmic Humility?” Scientific American, April 19, https://www.scientificamerican.com/article/how-far-should-we-take-our-cosmic-humility1/.
Livio, M., and Silk, J., 2017, “Where Are They?” Physics Today 70, no. 3 (March).
Seager, S., 2016, “Are They Out There? Technology, the Drake Equation, and Looking for Life on Other Worlds,” in Al-Khalili, J., editor, 2016, Aliens: The World’s Leading Scientists on the Search for Extraterrestrial Life (New York: Picador), 188.
Ward, P. D., and Brownlee, D., 2000, Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe (New York: Copernicus).
Webb, S., 2015, If the Universe Is Teeming with Aliens. . WHERE IS EVERYBODY? Seventy-Five Solutions to the Fermi Paradox and the Problem of Extraterrestrial Life (New York: Springer).
Хорошее описание первых поисков под эгидой SETI дает Shostak (2009). Более современная и очень увлекательная книга о поисках инопланетян – Frank (2023). Исследование научной стороны SETI и рассказ о Джилл Тартер, одной из первых сотрудниц этой организации, можно найти у Scoles (2017). О том, что SETI ищет «иголку в стоге сена», пишут, в частности, Tarter et al. (2010). Описание нынешнего состояния деятельности SETI см. у Wright, Kanodia, and Lubar (2018). Спорное предположение, что межзвездный объект Оумуамуа представляет собой высокотехнологичное устройство, созданное внеземной цивилизацией, обсуждается у Loeb et al. (2023). В работе Siegel (2023) ясно показано, что состав шариков может говорить о промышленном загрязнении. Это оспаривается у Loeb et al. (2024). Странное поведение Звезды Бояджян и разные версии по его поводу обсуждаются, к примеру, в работе Cartier and Wright (2017). Полный анализ сигнала BLC1 опубликован в работе Sheikh et al. (2021). Rees and Livio (2023) пишут о том, что большинство технологически развитых видов в нашей Галактике могут оказаться машинами на основе ИИ.
Cartier, K., and Wright, J. T., 2017, “Strange News from Another Star,” Scientific American, special ed. (Fall 2017).
Frank, A., 2023, The Little Book of Aliens (New York: HarperCollins).
Loeb, A., 2021, Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth (Boston: Houghton Mifflin Harcourt).
Loeb, A., et al., 2023, “Discovery of Spherules of Likely Extrasolar Composition in the Pacific Ocean Site of the CNEOS 2014-01-08 (IM1) Bolide,” preprint, August 9, arXiv:2308.15623.
Loeb, A., et al., 2024, “Recovery and Classification of Spherules from the Pacific Ocean Site of the CNEOS 2014 January 8 (IM1) Bolide,” Research Notes of the AAS 8, no. 1 (January).
Rees, M., and Livio, M., 2023, “Most Aliens May Be Artificial Intelligence, Not Life as We Know It,” Scientific American, June 1, https://www.scientificamerican.com/article/most-aliens-may-be-artificial-intelligence-not-life-as-we-know-it/.
Scoles, S., 2017, Making Contact: Jill Tarter and the Search for Extraterrestrial Intelligence (New York: Pegasus Books).
Sheikh, S. Z., et al., 2021, “Analysis of the Breakthrough Listen Signal of Interest blc1 with a Technosignature Verification Framework,” Nature Astronomy 5.
Shostak, S., 2009, Confessions of an Alien Hunter: A Scientist’s Search for Extraterrestrial Intelligence (Washington, DC: National Geographic).
Siegel, E., 2023, “Harvard Astronomer’s ‘Alien Spherules’ Are Industrial Pollutants,” Big Think, November 14, https://bigthink.com/starts-with-a-bang/harvard-astronomer-alien-spherules/.
Tarter, J. C., et al., 2010, “SETI Turns 50: Five Decades of Progress in the Search for Extraterrestrial Intelligence,” Proceedings of the SPIE 7819 (August).
Wright, J. T., Kanodia, S., and Lubar, E., 2018, “How Much SETI Has Been Done? Finding Needles in the n-Dimensional Cosmic Haystack,” Astronomical Journal 156, no. 6 (November).
Чтобы представить себе, насколько расширились наши знания о вселенной за последние сто лет, стоит прочитать увлекательную книгу Arrhenius (1909). О том, чего нам удастся достичь при помощи нового ультрафиолетового спектрографа, рассказано на сайте Habitable Worlds Observatory в подробном докладе Tumlinson et al.
Arrhenius, S., 1909, The Life of the Universe: As Conceived by Man from the Earliest Ages to the Present Time (London: Harper & Brothers).
Tumlinson, J., et al., “Unique Astrophysics in the Lyman Ultraviolet,” https://www.stsci.edu/~tumlinso/LymanUV-Tumlinson.pdf.